[发明专利]一种硅棒切割方法

说明书

本发明公开了一种硅棒切割方法，硅棒经过加热处理，使硅棒达到指定温度后切片。该硅棒切割方法中，硅棒在切片前经过加热处理，使得硅棒内外温度加热至指定温度，减小硅棒内外温度差，使得粘棒胶固化产生的热应力不足以使硅棒表面的损伤加剧，经过加热处理的硅棒，加工的硅片的四周崩缺缺陷低，有利于提升切割良率，进而降低电池片的生产成本。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种硅棒切割方法。

背景技术

随着能源危机以及雾霾、温室效应等环境问题的日趋严重，能源转型迫在眉睫。由于光伏能源具备清洁无污染，储量大等优势，光伏行业受到各国政府的大力支持，技术上取得了巨大的进步，得到越来越广泛的应用，太阳能成为当今最具发展潜力的新能源之一。

在过去的十年间，随着光伏贸易争端的升级以及行情的波动，光伏产业出现过产能过剩的现象，但市场对光伏清洁能源的需求仍会稳步增加，光伏发电已经进入大规模推广应用的时代。

实现光伏发电的器件是太阳能电池，主要分为晶硅(分为单晶和多晶)、薄膜以及第三代太阳能电池，其中技术最成熟、应用最广泛的就是晶硅太阳能电池，从目前的技术发展趋势来看，晶硅电池在未来10年内仍将保持其主导地位。经过了近十年的持续努力，我国晶硅电池产业取得了飞速的发展。光伏度电成本大幅下降，从2007年的8￥/kWh降低至2016年的0.7￥/kWh，降幅达到了80％以上。光伏发电成本逐步接近平价电力，产业链日趋成熟。目前我国光伏产业的头等目标仍然是脱离财政补贴、实现平价上网，在市场环境下与传统能源火电、水电等相竞争。达成平价上网的目标，是各个光伏企业的奋斗目标和努力方向，因此，唯有不断降低光伏制造的成本，才能使得光伏能源具备竞争性，得到市场的认可。对于晶体硅太阳能电池光伏组件，其硅片成本占总成本25％-30％，而硅片的加工成本占到硅片成本的35％左右，硅片加工成本的降低是硅片环节降低成本的主要方向。

现有技术中，硅片加工技术主要有多线砂浆切割和金刚线切割两种。其中，多线砂浆切割是广泛采用的技术，其加工原理是由切割线的运动将磨料带到切割区域，在切割线的高速运动下，磨料在硅晶体表面滚动、摩擦、嵌入到材料的加工表面，使之产生裂纹和破碎，最终实现材料去除的目的。该技术的关键在于磨料的切割能力以及切割过程中的热力学行为，在实际应用中，选用聚乙二醇和碳化硅配置成悬浮液，通过砂浆管把砂浆罐内的砂浆喷撒到线网上，利用钢线携带砂浆与硅棒相对磨削达到切割的目的，同时，切割中使用过的砂浆通过回流系统再次流回到砂浆罐中，砂浆循环使用直至切割完成。而金刚线切割是将金刚石采用粘接或电镀的方式固定在直钢丝上进行高速往返切割，其优势主要体现在以下方面：(1)切割效率提升明显，大大降低了设备折旧；(2)锯缝损失较少，硅料成本降低；(3)硅片表面粗糙度及表面残留金属杂质含量低，电池效率有0.1-0.2％的提升；(4)环保，使用水性切削液，避免了导致高COD的聚乙二醇的引入。

基于上述切割优势，单多晶先后通过引入金刚线切割技术大幅降低了硅片成本，砂浆切片市场占比快速下降，逐渐退出硅片加工历史舞台。但由于金刚线切片线速较砂浆切片高2倍以上，且采用往返走线方式，在加工硅片边缘形成规律的锯齿状切割纹路，导致金刚线硅片边缘崩缺缺损比例高于砂浆硅片，尤其是进入冬季后，硅棒因表面发射率高，其表面温度低于室温，在粘接硅棒时，粘棒胶固化时产生的大量热量使得硅棒表面与内部温差加大，造成硅棒热应力集中，从而导致硅棒与固定胶接触的粘胶面崩缺比例更高，无论单、多晶，边缘崩缺是金刚线硅片的主要不良，各硅片企业，均把降低硅片崩缺比例，列入重要改善项目，降低硅片崩缺是降低成本的主要途径之一。

因此，亟需一种降低硅片边缘崩缺的硅棒切割方法。

发明内容

本发明的目的在于提出一种硅棒切割方法，可以降低硅棒切割得到的硅片的崩缺率，提高硅片的质量，有利于降低电池片的生产成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种硅棒切割方法，硅棒经过加热处理使硅棒达到指定温度后切片。