一種用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法，步驟一：將待切割籽晶的原料棒粘接在樹脂板上；步驟二：將粘接好的原料棒放入切片機(jī)切割；步驟三：切割完成后進(jìn)行脫膠；步驟四：清洗；步驟五：晾干；步驟六：檢驗(yàn)包裝。本發(fā)明利用本來切割厚度在0.2mm左右硅片的切片機(jī)，切割厚度為17mm厚度的高標(biāo)準(zhǔn)籽晶。
【專利說明】一種用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在光伏行業(yè)迅速發(fā)展的今天，用于制造太陽能電池的晶體硅主要是采用直拉法的單晶硅及采用鑄錠技術(shù)的多晶硅。多晶硅鑄錠，投料量大、操作簡單、工藝成本低，但電池轉(zhuǎn)換效率低、壽命短；直拉單晶硅轉(zhuǎn)換效率高，但單次投料少，操作復(fù)雜，成本高。因此，怎樣將兩者合二為一，揚(yáng)長避短，就成了國內(nèi)外光伏企業(yè)競相研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。在這種背景下，介于多晶硅和單晶硅之間的準(zhǔn)單晶逐漸進(jìn)入了人們的視野。
[0003]準(zhǔn)單晶(Mono Like )是基于多晶鑄錠的工藝，在長晶時(shí)通過部分使用單晶籽晶，獲得外觀和電性能均類似單晶的多晶硅片。這種通過鑄錠的方式形成單晶硅的技術(shù)，其功耗只比普通多晶硅多5%，所生產(chǎn)的單晶硅的質(zhì)量接近直拉單晶硅。簡單地說，這種技術(shù)就是用多晶硅的成本，生產(chǎn)單晶硅的技術(shù)。
[0004]準(zhǔn)單晶主要有兩種鑄淀技術(shù):
(I)無籽晶鑄錠。無籽晶引導(dǎo)鑄錠工藝對(duì)晶核初期成長控制過程要求很高。一種方法是使用底部開槽的坩堝。這種方式的要點(diǎn)是精密控制定向凝固時(shí)的溫度梯度和晶體生長速度來提高多晶晶粒的尺寸大小，槽的尺寸以及冷卻速度決定了晶粒的尺寸，凹槽有助于增大晶粒。因?yàn)樾枰刂频膮?shù)太多，無籽晶鑄錠工藝顯得尤為困難。
[0005](2)有籽晶鑄錠。當(dāng)下量產(chǎn)的準(zhǔn)單晶技術(shù)大部分為有籽晶鑄錠。這種技術(shù)先把籽晶、硅料摻雜元素放置在坩堝中，籽晶一般位于坩堝底部，再加熱融化硅料，并保持籽晶不被完全融掉，最后控制降溫，調(diào)節(jié)固液相的溫度梯度，確保單晶從籽晶位置開始生長。
[0006]在準(zhǔn)單晶的生產(chǎn)過程中，籽晶成為其中重要的一個(gè)部分，因其工藝過程復(fù)雜，成晶的質(zhì)量直接受制于籽晶質(zhì)量的好壞，所以準(zhǔn)單晶籽晶的制備工作就顯得尤為重要。
[0007]目前行業(yè)制備一般籽晶的方法為截?cái)鄼C(jī)利用帶鋸條進(jìn)行截?cái)嗲懈?，其原理為利用金剛石鋸條，硬性切割硅錠，將其切割為長度為一定長度的小段，其切割出的籽晶缺點(diǎn)為:
1.表面粗糙度為6_8um，粗糙度高。
[0008]2.因硅材料為硬性材質(zhì)，在帶鋸切割到硅棒邊緣剩余1-2_時(shí)，極易因帶鋸高速運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)造成崩邊。
[0009]3.正常帶鋸的厚度為Imm左右，加上鋸縫損失，截開硅棒時(shí)損失的硅料較多，造成成本浪費(fèi)。
[0010]以上各個(gè)缺點(diǎn)在帶鋸上固有存在，無法很好的解決，使得帶鋸截?cái)嗟姆椒y以制備出高標(biāo)準(zhǔn)的籽晶，進(jìn)而影響準(zhǔn)單晶的效果。需要解決硅棒粘接、切片、脫膠等各個(gè)環(huán)節(jié)中的技術(shù)問題，以達(dá)到能利用此方法達(dá)到生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明目的:本發(fā)明提供一種用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法。[0012]技術(shù)方案:一種用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法，包括如下步驟:
步驟一:將待切割籽晶的原料棒粘接在樹脂板上；
步驟二:將粘接好的硅棒安裝在切片機(jī)上，利用多線切割的切片機(jī)采用單線切割的方式切割，其中，選用螺紋鋼線，砂漿的密度為1.71-1.72kg/L，線直徑為135-145um;
步驟三:脫膠:將切割完的硅棒，從切片機(jī)中取出，放入脫膠槽中，噴淋去除砂漿，然后，進(jìn)入脫膠槽進(jìn)行脫膠，加入乳酸防氧化保護(hù)；
步驟四:脫膠完成后，進(jìn)行超聲清洗，清洗使用氫氧化鉀基質(zhì)清洗劑完成；
步驟五:晾干:將清洗完成的籽晶放在無塵紙上進(jìn)行風(fēng)干，使用吹風(fēng)機(jī)加快縮短時(shí)間，無污染；
步驟六:檢驗(yàn)包裝:檢查籽晶的各項(xiàng)指標(biāo)是否符合要求。
[0013]作為優(yōu)化:所述步驟三中，噴淋去除砂漿的時(shí)間為10_15min，噴淋壓為2-2.5Mpa。
[0014]作為優(yōu)化:所述步驟三中，進(jìn)入脫膠槽的時(shí)間為20_25min，水溫為70_75°C，。
[0015]作為優(yōu)化:所述步驟三中，乳酸濃度為30%_35%。
[0016]作為優(yōu)化:所述步驟四中，氫氧化鉀基質(zhì)清洗劑濃度為3%_5%，清洗時(shí)間為
4-4.5min，溫度為 55_60°C。
[0017]有益效果:本發(fā)明是利用本來切割厚度在0.2_左右硅片的切片機(jī)，切割厚度為17mm厚度則籽晶，具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.將切割籽晶的晶棒粘接在樹脂板上，用樹脂板代替切片行業(yè)正常應(yīng)該使用的玻璃板，因樹脂板的脆性低于玻璃板，因籽晶要求較高，要求出口無崩邊；在鋼線切割出晶棒，切入玻璃板，在二者的交接處，容易產(chǎn)生崩邊，用樹脂板可以有效的降低出口崩邊；
2.選用變形鋼線(螺紋線)代替普通平滑鋼線，線徑由正常的115-120um增加到140um。因?yàn)榇朔椒ㄊ抢枚嗑€切割的切片機(jī)采用單線切割的方式切割，正常切片時(shí)，因?yàn)榫€與線之間的縫隙很近(0.2_左右)，砂漿又具備一定的粘度，從而在線網(wǎng)上能形成一層完整的砂漿膜，從而使得砂漿很容易被帶入硅棒中研磨切割，但因切割籽晶(厚度17_)線與線之間的縫隙為17_，不可能在線網(wǎng)上形成砂漿膜，為了提高鋼線的帶砂能力，故需要通過改變鋼線的表面形態(tài)和增加鋼線的線徑(橫截面積)，達(dá)到增加帶砂能力的目的；
3.為了進(jìn)一步增強(qiáng)帶砂能力，砂漿密度需要配置在1.71-1.72kg/L，比正常的切片密度 1.62-1.63kg/L，提高 0.9kg/L ；
4.正常的硅片切割，為節(jié)省鋼線的使用，一般采用雙向切割方式，既鋼線往復(fù)運(yùn)動(dòng)方式，但此處為提高切割能力，采用單向切割方式。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0019]具體實(shí)施例1:
一種用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法，包括如下步驟:
步驟一:將待切割籽晶的原料棒粘接在樹脂板上；
步驟二:將粘接好的硅棒安裝在切片機(jī)上，利用多線切割的切片機(jī)采用單線切割的方式切割，其中，選用螺紋鋼線，砂漿的密度為1.71kg/L，線直徑為135um;
步驟三:脫膠:將切割完的硅棒，從切片機(jī)中取出，放入脫膠槽中，噴淋去除砂漿，噴淋去除砂漿的時(shí)間為lOmin，噴淋壓為2Mpa，然后進(jìn)入脫膠槽進(jìn)行脫膠，進(jìn)入脫膠槽的時(shí)間為20min，水溫為70°C，加入乳酸防氧化保護(hù)，乳酸濃度為30% ；
步驟四:脫膠完成后，進(jìn)行超聲清洗，清洗使用氫氧化鉀基質(zhì)清洗劑完成，氫氧化鉀基質(zhì)清洗劑濃度為3%，清洗時(shí)間為4min，溫度為55°C ；
步驟五:晾干:將清洗完成的籽晶放在無塵紙上進(jìn)行風(fēng)干，使用吹風(fēng)機(jī)加快縮短時(shí)間，無污染；
步驟六:檢驗(yàn)包裝:檢查籽晶的各項(xiàng)指標(biāo)是否符合要求。
[0020]具體實(shí)施例2:
一種用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法，包括如下步驟:
步驟一:將待切割籽晶的原料棒粘接在樹脂板上；
步驟二:將粘接好的硅棒安裝在切片機(jī)上，利用多線切割的切片機(jī)采用單線切割的方式切割，其中，選用螺紋鋼線，砂漿的密度為1.72kg/L，線直徑為145um;
步驟三:脫膠:將切割完的硅棒，從切片機(jī)中取出，放入脫膠槽中，噴淋去除砂漿，噴淋去除砂漿的時(shí)間為15min，噴淋壓為2.5Mpa，然后進(jìn)入脫膠槽進(jìn)行脫膠，進(jìn)入脫膠槽的時(shí)間為25min，水溫為75°C，加入乳酸防氧化保護(hù)，乳酸濃度為35% ；
步驟四:脫膠完成后，進(jìn)行超聲清洗，清洗使用氫氧化鉀基質(zhì)清洗劑完成，氫氧化鉀基質(zhì)清洗劑濃度為5%，清洗時(shí)間為4.5min，溫度為60°C ；
步驟五:晾干:將清洗完成的籽晶放在無塵紙上進(jìn)行風(fēng)干，使用吹風(fēng)機(jī)加快縮短時(shí)間，無污染；
步驟六:檢驗(yàn)包裝:檢查籽晶的各項(xiàng)指標(biāo)是否符合要求。
[0021]具體實(shí)施例3:
一種用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法，包括如下步驟:
步驟一:將待切割籽晶的原料棒粘接在樹脂板上；
步驟二:將粘接好的硅棒安裝在切片機(jī)上，利用多線切割的切片機(jī)采用單線切割的方式切割，其中，選用螺紋鋼線，砂漿的密度為1.715kg/L，線直徑為140um;
步驟三:脫膠:將切割完的硅棒，從切片機(jī)中取出，放入脫膠槽中，噴淋去除砂漿，噴淋去除砂漿的時(shí)間為13min，噴淋壓為2.3Mpa，然后進(jìn)入脫膠槽進(jìn)行脫膠，進(jìn)入脫膠槽的時(shí)間為23min，水溫為72°C，加入乳酸防氧化保護(hù)，乳酸濃度為33% ；
步驟四:脫膠完成后，進(jìn)行超聲清洗，清洗使用氫氧化鉀基質(zhì)清洗劑完成，氫氧化鉀基質(zhì)清洗劑濃度為4%，清洗時(shí)間為4.3min，溫度為57°C ；
步驟五:晾干:將清洗完成的籽晶放在無塵紙上進(jìn)行風(fēng)干，使用吹風(fēng)機(jī)加快縮短時(shí)間，無污染；
步驟六:檢驗(yàn)包裝:檢查籽晶的各項(xiàng)指標(biāo)是否符合要求。
【權(quán)利要求】
1.一種用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一:將待切割籽晶的原料棒粘接在樹脂板上； 步驟二:將粘接好的硅棒安裝在切片機(jī)上，利用多線切割的切片機(jī)采用單線切割的方式切割，其中，選用螺紋鋼線，砂漿的密度為1.71-1.72kg/L，線直徑為135-145um; 步驟三:脫膠:將切割完的硅棒，從切片機(jī)中取出，放入脫膠槽中，噴淋去除砂漿，然后，進(jìn)入脫膠槽進(jìn)行脫膠，加入乳酸防氧化保護(hù)； 步驟四:脫膠完成后，進(jìn)行超聲清洗，清洗使用氫氧化鉀基質(zhì)清洗劑完成； 步驟五:晾干:將清洗完成的籽晶放在無塵紙上進(jìn)行風(fēng)干，使用吹風(fēng)機(jī)加快縮短時(shí)間，無污染； 步驟六:檢驗(yàn)包裝:檢查籽晶的各項(xiàng)指標(biāo)是否符合要求。
2.如權(quán)利要求1所述的用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法，其特征在于:所述步驟三中，噴淋去除砂漿的時(shí)間為10-15min，噴淋壓為2_2.5Mpa。
3.如權(quán)利要求1所述的用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法，其特征在于:所述步驟三中，進(jìn)入脫膠槽的時(shí)間為20-25min，水溫為70_75°C，。
4.如權(quán)利要求1所述的用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法，其特征在于:所述步驟三中，乳酸濃度為30%-35%。
5.如權(quán)利要求1所述的用切片機(jī)切割鑄錠高標(biāo)準(zhǔn)籽晶的方法，其特征在于:所述步驟四中，氫氧化鉀基質(zhì)清洗劑濃度為3%-5%，清洗時(shí)間為4-4.5min，溫度為55_60°C。
【文檔編號(hào)】B28D5/04GK103921362SQ201410176618
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】趙朋占, 李振華 申請人:南通綜藝新材料有限公司