硅片切割工艺心得体会
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硅片切割工艺心得体会
硅片切割技术在光伏电池材料中具有重要的意义,切割技术长期成为光伏行业研究的热点。
硅片切割技术主要分为内圆切割和多线切割技术。
目前硅片切割技术多采用多线切割技术,相比以前的内圆切割,有切割效率高,成本低,材料损耗少的优点。
因此多线钢线硅片切割技术是未来切割技术的主流,目前硅片能够切出的最薄度在200um左右。
实际太阳能电池的最佳性能厚度是在60-100um.,之所以维持在200um左右是从太阳能电池的机械性考虑,硅片厚度减少不能适应一些电池工艺,如腐蚀,丝网印刷等,硅片厚度的减少带来了很大的电池制备技术难点。
光伏产业始终围绕两个主题:"效率和成本",现阶段在能进行产业化生产的电池工艺的基础上电池转化效率已到达效率极限,光伏电池转化效率的提升将依赖于新材料、新工艺、新结构。
很长时间以来,光伏产业难以推广的原因在于成本较高。
以前硅片、电池工艺、组件制造三部分几乎平分成本,各占33%左右,现在由于电池工艺和组件制造方面技术的改进,三者各占成本比例约为50%、25%、25%;在硅片切割过程中硅材料损失约为50%,浪费严重。
单晶电池制备主要工艺:从硅棒到硅片环节为单晶硅棒-截断-开方-磨面-切片-清洗-检测分级-包装;从硅片到电池片环节为硅片来料检验-制
绒-扩散制结-PECVD-去PSG磷硅玻璃-丝网印刷背电场电极-烧结-检测分级-包装。
多晶电池制备主要工艺:从硅锭到硅片环节为多晶硅锭-开方-切断-磨面-倒角-切片-清洗-检测-包装,从硅片到电池片的环节与单晶硅电池制备工艺基本相同。
单晶硅电池与多晶硅电池加工工艺差异点在制绒工艺上,单晶采用异性碱制绒,多晶采用各向同性酸制绒。
目前,由于多晶由于转换效率和单晶只相差1-2百分点,但制造成本低,成为电站组件选型的主要选择。
单晶生产工艺几乎都可以用于多晶电池工艺生产,生产规模迅速扩大。
由于单晶电池工艺近期生产不断改进,制造工艺成本基本和多晶制造工艺成本持平,凭借其转化率较高,又有取代多晶的市场份额的趋势。
总之,目前随着国内光伏应用市场的开发,市场需求高效组件成为趋势。
而切割硅片是电池片加工的重要步骤,直接影响硅片表面晶向、厚度、表面粗糙度、翘曲度,硅片制造过程可能出现断线、停机、厚度不均匀、粗糙度过大等工艺难点,多线切割技术的改进减小了硅片厚度,降低了切割过程中的材料损耗,从而减少了硅材料的消耗量,进一步降低了太阳能的每瓦造价成本,对光伏发电平价上网起到促进作用。
因此对硅片技术进行研究研讨、技术改进具有重要意义。
本文以硅片多线切割理论为中心阐述多线切割在电池材料制造中的重要地位,浅析了切片工艺的影响参数。