專利名稱：用于切制太陽能硅片的墊條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種線切割技術(shù)，尤其涉及一種用于切制太陽能硅片的墊條。
背景技術(shù)：
根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)的不同，太陽能電池主要分為晶體硅太陽能電池和薄膜太陽能電池兩類，晶體硅太陽能電池的生產(chǎn)技術(shù)較為成熟，目前應(yīng)用比較廣泛。由于晶體硅太陽能電池技術(shù)成熟，并隨著多晶硅價(jià)格下跌在較大程度上降低了晶體硅太陽能電池成本，加之薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率較低、安裝所需的土地面積較大，且投入設(shè)備成本較高，因此晶體硅太陽能電池作為主要光伏發(fā)電產(chǎn)品在短期內(nèi)仍占主導(dǎo)地位。目前太陽能硅片的切割采用線切割技術(shù)，線切割技術(shù)屬于滾動(dòng)切磨，適用于太陽能電池用晶硅片切割。現(xiàn)主流切割技術(shù)中，金剛石線切割技術(shù)又以其突出的優(yōu)點(diǎn)而倍受青睞，例如其消耗的水電比使用傳統(tǒng)的砂漿切割技術(shù)減少了三分之二，而且切割速度也快了近3倍。在現(xiàn)有的金剛石線切割技術(shù)中，通常需要將硅料粘結(jié)固定到金屬工件板上，再通過工件板將硅料固定在線切割機(jī)上。為了保證硅料完全切透，切割深度需大于硅料高度，因此為了保證金屬工件板不會(huì)被切割到并且在切割完成之后可以循環(huán)使用，通常需在硅料與工件板之間增加一塊墊條。墊條的硬度不能過大，否則容易刮擦掉金鋼石線表面的金鋼石而損傷金剛石線，甚至可能引起斷線的情況發(fā)生。因此，傳統(tǒng)的金剛石線切割機(jī)上所使用的墊條多是由石墨或樹脂制成，這主要是因?yàn)槭驑渲牧峡伤苄院湍蜔嵝院貌⑶矣捕容^小有利于線切割過程的順利進(jìn)行。但是，由于硅料切割后形成的硅粉混入了石墨粉、樹脂粉及其它雜質(zhì)，而石墨粉或樹脂粉與硅粉的分離會(huì)是個(gè)難題，如石墨有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿和耐高溫， 不溶于有機(jī)溶劑，因此較難通過化學(xué)方法除去硅粉中的石墨粉，并且由于石墨中往往含有 SiO2, A1203、FeO, CaO, P2O5> CuO等雜質(zhì)，這些物質(zhì)的存在也對(duì)硅粉質(zhì)量造成較大的影響，因而導(dǎo)致硅粉不能回收，或者回收成本太高，使得金剛石線切割技術(shù)的推廣受到限制。此外， 在切割完成后，太陽能硅片容易沾染上石墨等雜質(zhì)，給太陽能硅片的清洗造成很大的不便， 甚至?xí)绊懫滟|(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于切制太陽能硅片的墊條，可使切割后形成的硅粉容易回收，以降低切割成本。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種用于切制太陽能硅片的墊條，所述墊條用于金剛石線切割，所述墊條為硅材料制成。其中，當(dāng)所述太陽能硅片為多晶硅時(shí)，所述墊條的寬度為12(Tl80mm或8(Tl50mm， 厚度為l(T20mm。其中，當(dāng)所述太陽能硅片的大小為156mmX 156mm時(shí)，所述墊條的寬度為 12(Tl80mm;當(dāng)所述太陽能硅片的大小為125mmX 125mm時(shí)，所述墊條的寬度為8(Tl50mm。
3[0009]其中，當(dāng)所述太陽能硅片為單晶硅時(shí)，所述墊條的寬度為10(Tl80mm或 60mnTl50mm,厚度為 10mnT20mmo其中，當(dāng)所述太陽能硅片的大小為156mmX 156mm時(shí)，所述墊條的寬度為100mnTl80mm ；當(dāng)所述太陽能硅片的大小為125mmX 125mm時(shí)，所述墊條的寬度為 60mm 150mmo其中，所述墊條是由硅粉經(jīng)靜壓、模壓或擠壓所壓制的硅板制作而成。其中，所述墊條是由單晶硅塊或多晶硅塊經(jīng)切削加工而成。實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例，具有如下有益效果本實(shí)用新型實(shí)施例的墊條采用硅材料制成，在將太陽能硅片切透后繼續(xù)切割墊條時(shí)，所產(chǎn)生的切屑仍為硅粉，所以，在將硅料切割成太陽能硅片的過程中，所得到的切屑為純凈的硅粉，沒有其它雜質(zhì)，可以直接回收，用于制造單晶硅、多晶硅或其它硅料。無需為了回收硅粉而采用成本高昂的設(shè)備或工藝而對(duì)硅粉進(jìn)行分離提純等工序，大大地降低了回收成本，從而降低了金剛石線切割的使用成本。而且，墊條也可由硅粉經(jīng)靜壓、模壓或擠壓所壓制的硅板制作而成，將硅粉循環(huán)利用，可進(jìn)一步降低使用成本。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中墊條的安裝狀態(tài)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中太陽能硅片的切割過程中墊條的狀態(tài)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中太陽能硅片切割完成后墊條的狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。本實(shí)用新型提供一種用于切制太陽能硅片的墊條，其安裝固定于金剛石線切割機(jī)上，該金剛石線切割機(jī)主要用于將硅料切割成太陽能級(jí)的薄片，以備制造太陽能電池。參照?qǐng)D1所示，上述金剛石線切割機(jī)(未圖示)包括墊條2和工件板3。用于切割成太陽能硅片的原料(即硅料1)固定在墊條2上，固定方式可以是用粘膠粘結(jié)固定或采用專用夾具固定。墊條2通過工件板3固定在金剛石線切割機(jī)上。在金剛石線切割機(jī)將硅料 1切割成太陽能級(jí)的薄片時(shí)，為了使硅料1完全切透，需使切割深度大于硅料1的厚度，直到切入墊條2。本實(shí)施例的墊條2采用硅材料制成，優(yōu)選為由硅粉經(jīng)靜壓、模壓或擠壓所壓制而成的硅板制成，當(dāng)然也可以是由單晶硅或多晶硅等晶體硅塊經(jīng)切削加工制作而成。這樣，當(dāng)墊條2被切割時(shí)，其所形成的粉末與硅料1形成的切屑混合在一起。通常地，為了回收硅料
41的切屑，需要將切屑分離提純，本實(shí)施例的切屑中只包含硅料1的粉末和墊條2的粉末，而它們的成分都是硅，所以，切屑在回收時(shí)無需進(jìn)行分離提純工序，將切割液過濾所得濾渣即為硅粉，可直接用于制備晶體硅料1或?qū)⒐璺蹓褐瞥晒璋宓炔牧希詡渲貜?fù)利用。此外，由于切割成的太陽能硅片所沾染到的切屑為硅粉，太陽能硅片的清洗和清潔都很方便、省時(shí)省力，也不影響硅片質(zhì)量，因此本實(shí)施例采用硅材料制成的墊條2，對(duì)于切割完成后硅片的清潔具有突出的優(yōu)勢(shì)。目前，太陽能硅片的規(guī)格主要有大小為156mmX156mm和125mmX 125mm的準(zhǔn)方基片，允許有倒角，厚度約為18(Γ200μπι，用于切制太陽能硅片的硅料1被制成截面為正方形的棒料，該棒料可以預(yù)先進(jìn)行倒角處理。圖2和圖3分別是本實(shí)施例中金剛石線切割機(jī)切割太陽能硅片的過程中和切割完成后墊條2的狀態(tài)示意圖。從圖中可見，金剛石線4切割硅料1時(shí)，需施加一定的壓力在金剛石線4上，因而會(huì)使金剛石線4彎曲。而本實(shí)用新型中金剛石線4的切割刃料為金剛石或碳化硅，均為脆性材質(zhì)，當(dāng)刮到硬物時(shí)，容易將金剛石線4表面的金剛石或碳化硅刃料刮擦掉而磨損或損傷金剛石線4，甚至導(dǎo)致斷線的情況發(fā)生。因此，在設(shè)計(jì)墊條2的寬度時(shí)，也同樣要考慮金剛石線4的磨損，使其盡量少地切割到其它物體。所以，墊條2的寬度不宜過大也不能太小。因此，本實(shí)施例設(shè)計(jì)為，當(dāng)用多晶硅硅料1切制太陽能硅片時(shí)，墊條2的寬度選擇為12(Tl80mm或8(Tl50mm，厚度為10mnT20mm，長(zhǎng)度與工件板3相同或接近。具體地，當(dāng)太陽能硅片的規(guī)格為156mm時(shí)，墊條2的寬度為12(Tl80mm左右；當(dāng)太陽能硅片的規(guī)格為125mm 時(shí)，墊條2的寬度為8(Tl50mm左右。當(dāng)上述多晶硅硅料1的四角制有倒角時(shí)，墊條2的寬度取最小值，當(dāng)上述多晶硅硅料1不設(shè)倒角時(shí)，墊條2的寬度取上述范圍的最大值，以便于切割過程順利進(jìn)行。需要說明的是，由于多晶硅太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率低于單晶娃，所以，在采用多晶硅切制太陽能硅片時(shí)，硅料1上所制出的倒角尺寸通常較小，或者可以不做倒角。從而墊條2的尺寸相對(duì)較大，使其寬度與硅料1的邊長(zhǎng)相近，也與所切得的太陽能硅片的尺寸相近。當(dāng)用單晶硅硅料1切制太陽能硅片時(shí)，墊條2的寬度選擇為100mnTl80mm或 60mnTl50mm，厚度為10mnT20mm，長(zhǎng)度與工件板3相同或接近。具體地，當(dāng)所述太陽能硅片的大小為156mmX156mm時(shí)，墊條2的寬度為100mnTl80mm ；當(dāng)太陽能硅片的大小為 125mmX125mm時(shí)，墊條2的寬度為60mnTl50mm。在制作單晶硅硅料1時(shí)，可以將方形硅料 1四角處制出尺寸比較大的倒角，例如，邊長(zhǎng)為125mm的單晶硅硅料1，最大可以制出尺寸為 42mm的倒角，這樣，和其配合的墊條2的寬度最窄可以到60mm，這在切割硅料1時(shí)，可以避免將墊條2切割很深才能將硅料1完全切透，減少了金剛石線4的磨損，延長(zhǎng)了其壽命。對(duì)于墊條2來說，也節(jié)省了其用料，減輕了自身重量，減少了墊條2的加工成本。綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例在金剛石線切割機(jī)上采用由硅材料制成的墊條，不僅具有使切屑易于回收，且回收成本低的優(yōu)點(diǎn)，而且，也可使切割完成后，在對(duì)所得到的太陽能硅片進(jìn)行清潔時(shí)，能省時(shí)省力，使得太陽能硅片的質(zhì)量得到提高，直接或間接地降低了用金剛石線切割技術(shù)切割太陽能硅片的使用成本，有利于該技術(shù)的推廣應(yīng)用。以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)
5人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于切制太陽能硅片的墊條，所述墊條用于金剛石線切割，其特征在于所述墊條由硅材料制成。
2.如權(quán)利要求1所述的墊條，其特征在于當(dāng)所述太陽能硅片為多晶硅時(shí)，所述墊條的寬度為 12(Tl80mm 或 8(Tl50mm，厚度為 10mnT20mm。
3.如權(quán)利要求2所述的墊條，其特征在于當(dāng)所述太陽能硅片的大小為156mmX156mm 時(shí)，所述墊條的寬度為12(Tl80mm;當(dāng)所述太陽能硅片的大小為125mmX 125mm時(shí)，所述墊條的寬度為8(Tl50mm。
4.如權(quán)利要求1所述的墊條，其特征在于當(dāng)所述太陽能硅片為單晶硅時(shí)，所述墊條的寬度為 100mnTl80mm 或 60mnTl50mm，厚度為 10mnT20mm。
5.如權(quán)利要求4所述的墊條，其特征在于當(dāng)所述太陽能硅片的大小為156mmX156mm 時(shí)，所述墊條的寬度為100mnTl80mm ；當(dāng)所述太陽能硅片的大小為125mmX 125mm時(shí)，所述墊條的寬度為60mnTl50mm。
6.如權(quán)利要求1所述的墊條，其特征在于所述墊條是由硅粉經(jīng)靜壓、模壓或擠壓所壓制的硅板制作而成。
7.如權(quán)利要求1所述的墊條，其特征在于所述墊條是由單晶硅塊或多晶硅塊經(jīng)切削加工而成。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種切制太陽能硅片的墊條，所述墊條用于金剛石線切割，所述墊條由硅材料制成。本實(shí)用新型實(shí)施例的墊條采用硅材料制成，在將太陽能硅片切透后繼續(xù)切割墊條時(shí)，所產(chǎn)生的切屑仍為硅粉，沒有其它雜質(zhì)，可以直接回收，無需為了回收硅粉而采用成本高昂的設(shè)備或工藝而對(duì)硅粉進(jìn)行分離提純等工序，大大地降低了回收成本，從而也降低了金剛石線切割的使用成本。
文檔編號(hào)B28D5/04GK202241646SQ20112039692
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者章金兵 申請(qǐng)人:江西賽維Ldk太陽能高科技有限公司