[发明专利]硅片及其制备方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及光伏领域，特别是涉及一种硅片及其制备方法及装置。

背景技术

目前，硅晶体线切割一般都是采用游离磨料线切割，即切割钢丝携带砂浆高速运动，砂浆中的游离磨料在切割钢丝的压力和速度的带动下，对硅材料进行研磨型加工，从而实现硅晶体切割。该过程中切割钢丝本身不参与切割，由于砂浆中的游离磨料与硅材料的实际接触面积较小，因此对加工材料的去除率较低，加工时间较长，生产效率低。另外，切割后的硅片表面损伤较大、侧面崩边大且多，造成硅片质量下降。还有就是，上述技术还需复杂设备回收磨料和切割液；切割后的硅片表面有碳化硅、切割液、金属离子，造成后续清洗麻烦。

为了克服上述缺点，金刚线切割硅片技术正在逐步取代传统的游离磨料线切割技术。但是，目前金刚线切割技术切割得到的硅片，后续不能采用常规的酸碱制绒工艺进行制绒，若采用常规的酸碱制绒工艺进行制绒，其电池效率不提升反而下降。目前，金刚线切割得到的硅片只能采用等离子反应刻蚀(RIE)或金属催化化学腐蚀(MCCE)方法来进行制绒，但由于上述两种制绒工艺，设备投资高或工艺稳定性较差而难以推广。

因此，亟需一种兼容金刚线切割与常规酸碱制绒工艺的技术。

发明内容

基于此，有必要针对现有的金刚线切割与常规酸碱制绒工艺无法兼容的问题，提供一种采用金刚线切割且后续可采用常规酸碱制绒的硅片。

一种硅片，所述硅片的切割面上具有沿第一方向排布的若干切痕图案；所述切痕图案由若干线痕弯折连接或交叉连接而成。

上述硅片，由于其切痕图案由若干线痕弯折连接或交叉连接，在经过常规的酸碱制绒工艺之后，可以形成有效的陷光结构，从而使金刚线切割工艺与常规酸碱制绒工艺兼容。

在其中一个实施例中，所述硅片的切割面上还设有沿第一方向间隔分布的沟壑；所述沟壑沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述沟壑处的线痕平行。

在其中一个实施例中，所述沟壑的深度为5～50μm；所述沟壑的宽度为0.1～1.5mm。

本发明还提供了一种硅片的制备方法。

一种硅片的制备方法，包括如下步骤：

将硅晶体用金刚线进行线切割；

在所述线切割过程中，使所述金刚线上的金刚砂沿第一方向振动，以形成切痕图案。

上述硅片的制备方法，后续可以直接采用常规的酸碱制绒工艺来制绒，使金刚线切割工艺与常规的酸碱制绒工艺相兼容，进而降低了光伏电池的制作成本。

在其中一个实施例中，还包括在所述线切割过程中，使所述金刚线上的金刚砂只沿第二方向移动，以形成沟壑。

本发明还提供了一种硅片线切割装置。

一种硅片线切割装置，包括：

两个导轮，平行设置；所述两个导轮中的至少一个为非圆形导轮，所述非圆形导轮的表面各点到所述非圆形导轮的转动轴的距离的最大差值为a，0<a<1mm；

以及金刚线，张紧于两个导轮之间，且在导轮的带动下运动。

上述的硅片线切割装置，由于特殊的导轮设置，可以使金刚线上的金刚砂在沿第一方向移动的同时，还沿第二方向作振动，从而在硅片表面形成本发明的切痕图案，使金刚线切割工艺可与常规的酸碱制绒工艺兼容，进而降低了光伏电池的制作成本。

在其中一个实施例中，所述两个导轮均呈正多边形。

在其中一个实施例中，所述导轮包括呈圆形的基轮、以及可伸缩连接在所述基轮的表面上的若干凸起。

在其中一个实施例中，所述金刚线的金属基线呈波浪形。

在其中一个实施例中，所述金刚线的金刚砂包括第一金刚砂以及第二金刚砂，所述第一金刚砂与所述第二金刚砂的比例为9:1～1:1。

附图说明

图1为现有技术中金刚线切割的硅片的切割面示意图。

图2为本发明一实施方式的硅片的切割面示意图。

图3为本发明一实施方式的硅片切割装置的结构示意图。

图4为本发明一实施方式的硅片切割装置的切割线的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。