[发明专利]一种多晶硅边皮头尾料微分打磨处理装置与方法

说明书

本发明是一种多晶硅边皮头尾料微分打磨装置，包括机架、输送装置和恒负载自适应磨具，输送装置用于输送多晶硅边皮头尾料，恒负载自适应磨具安装在机架上且设在输送装置的上方，该恒负载自适应磨具设有若干台，采用按输送方向渐进或渐退式错位排列；恒负载自适应磨具包括连接轴和安装在连接轴上的打磨辊，打磨辊在打磨时始终保持恒定的负载，负载来自于打磨辊自身重力或者外部装置给予的压力。本发明还提供了一种打磨方法。本发明装置采用输送装置连续喂料，实现连续打磨功能。磨具可根据边皮头尾料的厚度和表面形貌的不同而自动起伏与边皮料、头料及尾料上表面相适应，因而可对厚度不同且表面不平整的边皮料、头料及尾料进行兼容性连续打磨。

技术领域

本发明涉及一种晶体硅太阳能电池生产领域，特别是一种多晶硅边皮头尾料微分打磨处理装置，本发明还涉及采用前述装置进行多晶硅边皮头尾料微分打磨处理的方法。

背景技术

多晶硅晶体生长是多晶硅太阳能电池生产过程中的重要环节。为了控制多晶硅太阳能电池的制造成本，多晶硅晶体生长所用的硅料中很大比例是多晶硅锭开方后的边皮料、头料和尾料。这些多晶硅回收料的品质对后续多晶硅晶体品质至关重要。

目前，为了进一步降低多晶硅太阳能电池的制造成本同时提高多晶硅太阳能电池的光电转换效率，金刚线切割多晶硅片技术已经成为目前多晶硅太阳能电池制作流程中极为重要的一环。而影响多晶硅金刚线切割合格率的重要原因就是多晶硅锭中硬质杂质的含量和分布。而这些硬质杂质主要来自于氮化硅涂层溶解或掉落在硅料或硅熔体中而形成的氮化硅杂质和炉体气氛等导致的氮化硅杂质。这些硬质杂通常富集在边皮料、头料和尾料表面。

为了降低边皮料、头料和尾料表面的硬质杂质对后续硅锭的影响，通常采用手工打磨的方式对这些回收料表面进行处理，然后进行化学浸泡和清洗。手工打磨通常为工人手持角磨机，在无冷却水的情况下，使用金刚石砂轮片对回收料表面进行手动打磨。

手工打磨粉尘大，对环境和人体有害，而由于干磨金刚石颗粒极易从磨片是脱离，因而金刚石磨片寿命极短，磨耗巨大。

另外，由于硬质杂质主要富集在回收料表面1-5mm深度，手工打磨深度通常只有0.1-0.3mm，因而无法有效的将这些硬质杂质去除。

由于多晶硅铸锭用的坩埚内壁本身不太规则，且在铸锭过程中会发生一定程度变形，导致多晶硅回收料厚度不一且表面不平。为了达到很好的去除杂质效果，要求对回收料打磨尽可能是等深度打磨。也就是说打磨的深度的变化要与回收料表面起伏尽可能一致。也有厂家尝试采用高压水刀、激光等方法打磨或切割回收料表面，但由于设备易损、打磨成本高等诸多问题无法推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种自动、高效、连续式的多晶硅边皮头尾料微分打磨处理装置。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供了一种采用前述装置进行多晶硅边皮头尾料微分打磨处理的方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种多晶硅边皮头尾料微分打磨装置，其特点是：该打磨装置包括机架、输送装置和恒负载自适应磨具，所述的输送装置用于输送多晶硅边皮头尾料，恒负载自适应磨具安装在机架上且设在输送装置的上方，该恒负载自适应磨具设有若干台，采用按输送方向渐进或渐退式错位排列；所述的恒负载自适应磨具包括连接轴和安装在连接轴上的打磨辊，打磨辊在打磨时始终保持恒定的负载，所述负载来自于打磨辊自身重力或者外部装置给予的压力。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。本发明所述的一种多晶硅边皮头尾料微分打磨装置，其特点是：负载来自于外部装置给予的压力时，所述的外部装置选自于电磁装置、液压机构、气压机构或者弹性压力装置。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。本发明所述的一种多晶硅边皮头尾料微分打磨装置，其特点是：所述的连接轴通过动力机构连接安装在机架上。