本文選題：光伏 + 硅片切割��； 參考：《蘇州大學》2015年碩士論文

【摘要】：太陽能是世界上最普遍、最安全便宜與清潔的能源,光伏發(fā)電是利用太陽能最重要的一種方式之一。光伏產業(yè)鏈從上游到下游包括硅料、鑄錠(拉棒)、切片、電池片、電池組件、應用系統(tǒng)等6個環(huán)節(jié)。太陽能級硅片切割是光伏電池制造工藝中的關鍵環(huán)節(jié),將硅片厚度進一步降低,對降低光伏中游階段的生產成本具有明顯的經濟效益。由于硅材料屬于硬脆材料,在加工的過程中容易產生碎裂,如何在進一步降低硅片厚度的同時保證硅片的質量,是目前存在的一大難題。針對切割厚度為170~190μm的太陽能級硅片進行研究,是本文的主要內容與方向。本文主要研究了多線切割硅片過程中粘膠、切片、脫膠清洗、質量分選等環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)的優(yōu)化,輔助工序砂漿在線回收原理與工藝介紹、主輔料的技術指標與搭配實驗,最后對多線切割過程中出現(xiàn)的重大異常進行原因分析與對策研究,具體內容如下:(1)研究了超薄太陽能級多晶硅片切割設備的組成與工作原理,系統(tǒng)性的分析了MB271設備的主要組成部分,設備構件的工作特征與工作條件,介紹了超薄太陽能級多晶硅片生產流程。通過流程說明:必須通過一套完整的工藝流程,來確保切割后硅片的表面質量,同時還要保證一定的生產效率,兼顧生產經濟利益最大化。(2)研究了超薄太陽能級多晶硅片在多線切割過程中的機理,確保在切割的過程中實現(xiàn)塑性切削,減少硅片表面出現(xiàn)異常情況。通過對切割機理與模態(tài)分析的研究,確定了多線切割線主要的影響因素,為加工參數(shù)的確定提供理論依據(jù)。(3)針對超薄太陽能級硅片切割過程中的主要影響因素,進行了針對性的研究分析與實驗,包括針對導輪的關鍵參數(shù)進行分析與實驗研究、砂漿流量與溫度指標對硅片質量的影響分析與實驗、鋼線相關因素影響與實驗、砂漿在線回收關鍵指標進行分析研究。(4)為了更好的解決切割過程中的關鍵異常情況,本文還針對超薄太陽能級多晶硅片切割過程中的斷線與線痕、TTV異常進行了研究分析。通過切割超薄太陽能級硅片的關鍵因素分析與實驗,總結出影響硅片質量與合格率的關鍵因素(導輪、砂漿、碳化硅、鋼線、工件速度),分析了此部分指標的影響因素,初步結論如下:(1)與現(xiàn)有硅片厚度相比,本文切割的硅片厚度由210μm降低到180μm左右,節(jié)省了15%左右的硅原料。(2)與現(xiàn)有技術相比,本文提出了影響太陽能級硅片切割的影響物理因素指標,如碳化硅的粒徑、PEG的粘度、導輪的指標、鋼線的走線速度規(guī)范化等。(3)通過本文的研究,能夠降低硅片的厚度,同時將技術工藝條件規(guī)范化,減少生產中異常的發(fā)生。
[Abstract]:Solar energy is the most common, safe, cheap and clean energy in the world. Photovoltaic power generation is one of the most important ways to use solar energy. The photovoltaic industry chain from upstream to downstream includes six links: silicon material, ingot (drawing rod, chip, battery module, application system, etc.) Solar wafer cutting is a key link in the manufacturing process of photovoltaic cells. Reducing the thickness of silicon wafers further has obvious economic benefits to reduce the production cost in the middle reaches of photovoltaic cells. As silicon is a hard and brittle material, it is easy to break down in the process of processing. How to further reduce the thickness of silicon wafer while ensuring the quality of silicon wafer is a major problem at present. It is the main content and direction of this paper to study the solar silicon wafer with a thickness of 170 ~ 190 渭 m. This paper mainly studies the optimization of technological parameters of viscose, slicing, degumming cleaning, quality sorting and so on in the process of multi-wire cutting silicon wafer, the principle and process introduction of on-line recovery of mortar in auxiliary working procedure, the technical index and matching experiment of main and auxiliary materials. Finally, the causes and countermeasures of the major anomalies in the process of multi-wire cutting are analyzed and studied. The specific contents are as follows: (1) the composition and working principle of the ultra-thin solar polysilicon wafer cutting equipment are studied. This paper systematically analyzes the main components of MB271 equipment, the working characteristics and working conditions of the equipment components, and introduces the production process of ultra-thin solar polysilicon wafers. Through the process description: must pass a complete set of technological processes to ensure the surface quality of the cut silicon wafer, but also to ensure a certain production efficiency, The mechanism of ultra-thin solar polysilicon wafer in the process of multi-wire cutting is studied in order to ensure plastic cutting in the process of cutting and to reduce the abnormal situation on the surface of silicon wafer. Through the study of cutting mechanism and modal analysis, the main influencing factors of multi-wire cutting line are determined, which provide theoretical basis for the determination of machining parameters, and aim at the main influencing factors in the cutting process of ultra-thin solar wafer. The relevant research and experiments are carried out, including the analysis and experiment on the key parameters of the guide wheel, the influence of mortar flow and temperature on the quality of silicon wafer, and the influence and experiment of the related factors of steel wire on the quality of silicon wafer. In order to better solve the key abnormal situation in cutting process, this paper also studies and analyzes the breakline and line trace TTV anomaly during the cutting process of ultra-thin solar polysilicon wafer. Through the analysis and experiment of the key factors of cutting ultra-thin solar wafer, the key factors (guide wheel, mortar, silicon carbide, steel wire, workpiece speed and so on) affecting the quality and qualified rate of silicon wafer are summarized, and the influencing factors of this index are analyzed. The preliminary conclusion is as follows: (1) compared with the existing silicon wafer thickness, the thickness of silicon cut in this paper is reduced from 210 渭 m to 180 渭 m, saving about 15% silicon raw material. In this paper, the physical factors affecting the cutting of solar wafer, such as the viscosity of silicon carbide particle size and PEG, the index of guide wheel, the standardization of steel wire speed and so on, are put forward. The thickness of silicon wafer can be reduced by the research in this paper. At the same time, the technical process conditions will be standardized to reduce the occurrence of abnormal production.
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN304.12

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本文編號：1918383