侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

太阳能硅片切割钢丝的生产技术及其性能

2014-06-30 10:16
黯影冰风
关注

  日本为缓解东日本大地震后核电停产的供电紧张,企业和地方建设1MW以上的光伏发电项目日益增多,因为它可在屋顶等建筑上建设,维护也比较方便。同时,从2012年起的电网优惠定价上网也更有利于推动光伏发电的快速发展。

  21世纪初,日本的光伏发电总量曾居世界第一。2005年,德国通过实施固定价上网制(FIT)数年后超过了日本,这种制度很快又在西班牙等欧洲各国推广,使世界光伏发电的年增长率达到40%以上。金融危机爆发后,光伏发电虽一度停滞,但在FIT的推广下仍得到进一步发展,此后捷克和意大利等国的光伏发电也得到快速发展。在光伏电池的生产方面,中国光伏电池的产量位居世界第一,目前产量已占全世界的50%以上,生产光伏电池不可缺少的锯断钢丝也得到快速发展。

  硅晶片切薄的“利刃”

  硅晶片切薄技术。光伏发电所用的光伏电池是将太阳能吸收后转变为电能的原件,原材料一般是单晶硅或多晶硅,硅锭经薄片化的工序被切割成薄片后使用。过去切割硅锭时多使用内圆刃的切割方式,即将不锈钢薄板中间挖空加工为环形,再在刻纹的内环上附上有刀刃的砥石,然后用于单个硅片的切断。现在多改为采取多根钢丝切断硅片的装置,该装置的原理是:将1根钢丝在2个导辊中张开,通过钢丝走行将硅锭锯断成硅片。导辊上的钢丝通过约500个平行排列的沟,所以一次可锯成500个硅片。钢丝从一侧的立筒上卷取,沿辊沟供应,从另一侧的立筒卷取拉出,总长约50千米。为了从高价的硅锭产出更多的硅片以降低成本,采取了硅片的薄型化措施,其厚度以160微米~200微米为主,一次可锯断产出数百个硅片。

  进步中的钢丝切断技术。现在的钢丝切断方式是:将油和砥粒的混合浆涂在钢丝上,形成走行加工的“游离砥粒钢丝”。这种方式可同时切断多片硅片且适应基板薄型化的趋势,但主要问题是废物产生量大。目前的切断方式正在向“固定砥粒钢丝”转变,即将金刚石砥粒以电镀镍固定在钢丝上。该法的优点是加工时间短、成本降低,且产出的废物大幅下降。但是,该方法所用的细径钢丝价格较高。

  目前,多根钢丝的锯断装置、节约钢丝用量和减少钢丝负荷的研究以及用齿锯对木材切断般将钢丝角度边变化边切断的“摇动式”锯断方法都在研究开发中。

  细径化高强化洁净化

  向不断线锯断钢丝挑战。在使用锯断钢丝对薄片切断时,为缩短锯断时间并提高硅片的成材率,要求钢丝细径化,为保证硅片质量而高强度化。因此,需要开发供应极高强度的线材。目前一般多使用铁素体+珠光体(渗碳体以层状并列)组织、高含碳量(达到0.82%)的共析钢线材经细线加工而成。具体过程是:?准5.5毫米的热轧线材经氧化铁皮去除和皮膜处理后,再经干式拉伸、韧化处理、阳极镀层和湿法拉伸,最终产出直径为0.145毫米~0.250毫米的锯断钢丝。锯断钢丝最重要的要求是在使用中不得断线。以将156毫米的方硅锭锯断成0.3毫米的薄片为例,锯断钢丝长达10千米,切断时间长达数小时,若中途断线则材料全部报废。为确保高纯度硅锭的成材率,必须保证锯断钢丝不断线,且锯断钢丝要能够承受在薄片锯断时反复的弯曲应力和抗拉应力。

1  2  下一页>  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号