一种HIT用电池硅片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种HIT用电池硅片及其制备方法，属于太阳能电池领域，在开方后的硅锭上相对两侧面分别开出N道通槽，所述通槽长度方向与所述硅锭轴线平行，且每个侧面上的所述通槽沿所述通槽垂直方向将该侧面分成N+1等分；采用直线切割和沿硅锭径向切片的方式，制得所述电池硅片；所述电池硅片为四个角均是倒角且倒角形状相同的长方形；所述通槽对应形成所述电池硅片上的倒角。本发明专利技术的有益效果是：通过在硅锭相对两侧面开出通槽，使其切割后通槽对应位置直接形成圆弧倒角，无须后续切割加工，从而消除了大尺寸硅片切割为电池硅片时需要有损切割直角带来的不利影响。有损切割直角带来的不利影响。有损切割直角带来的不利影响。

A battery silicon wafer for hit and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种HIT用电池硅片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池领域，具体而言，涉及一种HIT用电池硅片及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着硅片尺寸不断增加，太阳能电池片的面积越来越大，相应的，太阳能电池输出的电流也不断升高。而高电流在组件发电时会产生较多的串阻损耗。根据公式P＝I
×
R，组件串阻一定，电流降低50％，串阻损耗即降低为原来的25％，因此目前常规PERC电池的大组件用的电池片都是用激光将太阳能电池片一分为二后再进行串焊。
[0003]然而HIT电池比较特殊，激光切割后会对电池本身造成比较大损伤，大大降低了HIT电池的CTM，因此需要直接使用无损激光切割制成半片硅片后，再进行HIT电池生产，来规避组件加工时的激光切损。而硅片的形状是带有倒角的正方形，直接将硅片切割一分为二，切割后的半片拥有两个圆弧倒角和两个直角，不再是中心对称图形，制成的电池片有方向性，这在电池工序生产和组件工序加工上都是需要区分方向来加工的，对设备提出了新的要求，增加了设备的更新优化成本。
[0004]现有的解决方案是通过激光对半片的两个直角进行切割加工，使直角变为圆弧倒角。其中加工圆弧倒角无法使用无损切割的方式，只能使用有损切割，而曲线有损切割会导致较高的碎片率，提高了电池生产的成本。
[0005]因此，如何在形成倒角的过程中提高电池质量，降低电池碎片率，降低电池生产成本，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]为克服现有技术中激光对半片两个直角进行切割加工过程中存在的碎片率高电池生产成本高、对电池质量影响大的问题，本专利技术提供了一种HIT用电池硅片的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤一，在开方后的硅锭上相对两侧面分别开出N道通槽，所述通槽长度方向与所述硅锭轴线平行，且每个侧面上的所述通槽沿所述通槽垂直方向将该侧面分成N+1等分；
[0008]步骤二，采用直线切割和沿硅锭径向切片的方式，制得所述电池硅片；所述电池硅片为四个角均是倒角且倒角形状相同的长方形，其长度L和宽度D之间满足如下公式：L＝(N+1)*D，其中N为正整数；所述通槽对应形成所述电池硅片上的倒角。
[0009]通过在硅锭相对两侧面开出通槽，使其切割后通槽对应位置直接形成圆弧倒角，无须后续切割加工，从而消除了大尺寸硅片切割为电池硅片时需要有损切割直角带来的不利影响。
[0010]优选地，步骤一中所述通槽为类V形槽。
[0011]优选地，步骤一中采用开槽用砂轮在硅锭侧面上开出的通槽深度为T，且硅锭四个倒角的横向尺寸也为T。
[0012]优选地，所述硅锭四个倒角均为圆角，且圆角半径为R，且所述开槽用砂轮外圆周
边沿两侧外形轮廓均是半径为R的内凹圆弧面。
[0013]优选地，所述开槽用砂轮外圆周边沿两侧内凹圆弧面宽度大于等于通槽深度T。
[0014]优选地，所述硅锭上相对两侧面分别开出的通槽道数N为1或2。
[0015]优选地，步骤二中，先沿所述硅锭径向进行切片，通槽对应在形成的半成品硅片两对边上形成槽口；再在槽口处对每个半成品硅片进行直线切割，切割方向与槽口所在边垂直，得到N+1个所述电池硅片。
[0016]优选地，所述直线切割为激光无损切割。
[0017]优选地，步骤二中，先在通槽处对硅锭进行直线切割，直线切割的切割面经过对应通槽且与所述通槽所在侧面垂直，得到N+1个小硅锭；再沿每个小硅锭径向进行切片，制得所述电池硅片。
[0018]优选地，步骤一中，在开槽时，将开槽用砂轮调整至所述硅锭一端，所述开槽用砂轮所在平面与所述硅锭表面垂直，所述硅锭径向中心轴位于所述开槽用砂轮所在平面上，开槽用砂轮外圆周边沿开槽部位与所述硅锭表面之间距离为T。
[0019]在实际开槽过程中发现，砂轮的开槽工艺对于形成通槽的质量影响也很大，这里根据测试结果确定了砂轮半径、线速度、给进速度及砂轮刀口的材料。
[0020]优选地，步骤一中，开槽用砂轮半径R0满足3T≤R0≤6T。
[0021]优选地，所述开槽用砂轮开槽时的线速度为50～100m/min；其沿硅锭径向给进速度为6
‑
10m/min。砂轮半径、线速度及给进速度的选择主要考虑到了砂轮旋转及给进时与硅锭的接触面积、开槽产生热量的流散、砂轮刀口处的受力等因素，采用上述参数开出的通槽形状稳定，而且对硅锭损伤小。
[0022]优选地，所述开槽用砂轮外圆周边沿开槽时的刀口采用不锈钢材料。
[0023]优选地，所述不锈钢材料中各组分及质量百分比：
[0024]C：0.9
‑
1.2％，Mn：0.5
‑
0.9％，Cr：8.0
‑
12.0％，Ni：4.0
‑
7.0％，Mo：2.0
‑
3.5％，Co：0.2
‑
0.4％，Nb：1.2
‑
2.0％，Sn：0.5
‑
2％，Cu:0.3
‑
0.8％，余量为Fe和杂质。
[0025]在砂轮刀口不锈钢材料的选用时，主要考虑到其硬度、切割给硅锭带来的损伤及其在开槽过程中产生废屑粉末的给其带来的不利影响。
[0026]本专利技术还提供了一种HIT用电池硅片，采用上述制备方法制得。
[0027]有益效果：
[0028]采用本专利技术技术方案产生的有益效果如下：
[0029](1)通过在硅锭相对两侧面开出通槽，使其切割后通槽对应位置直接形成圆弧倒角，无须后续切割加工，从而消除了大尺寸硅片切割为电池硅片时需要有损切割直角带来的不利影响。
[0030](2)采用先开通槽，再沿硅锭径向切片和直接切割的方式，对电池硅片损伤最小，电池硅片加工质量高，废品率低。
[0031](3)采用砂轮对硅锭侧面进行开槽，通过控制砂轮刀口形状、砂轮半径、砂轮旋转及给进速度、纱轮刀口材质，综合考虑散热、受力、废屑粉末等因素，尽量降低了开槽过程对硅锭质量的影响，从而提高了硅片的成品率和质量。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0033]图1是本专利技术较佳之电池硅片加工流程图；
[0034]图2是本专利技术实施例一中电池硅片加工流程图；
[0035]图3是本专利技术实施例一中开槽后硅锭立体结构图；
[0036]图4是本专利技术实施例一中开槽砂轮与硅锭结构示意图；
[0037]图5是本专利技术实施例一中硅锭切片后结构图；
[0038]图6是本专利技术实施例二中电池硅片加工流程图；
[0039]图7是本专利技术实施例二中开槽后硅锭立体结构图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种HIT用电池硅片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，在开方后的硅锭上相对两侧面分别开出N道通槽，所述通槽长度方向与所述硅锭轴线平行，且每个侧面上的所述通槽沿所述通槽垂直方向将该侧面分成N+1等分；步骤二，采用直线切割和沿硅锭径向切片的方式，制得所述电池硅片；所述电池硅片为四个角均是倒角且倒角形状相同的长方形，其长度L和宽度D之间满足如下公式：L＝(N+1)*D，其中N为正整数；所述通槽对应形成所述电池硅片上的倒角。2.根据权利要求1所述的一种HIT用电池硅片的制备方法，其特征在于，步骤一中所述通槽为类V形槽。3.根据权利要求1所述的一种HIT用电池硅片的制备方法，其特征在于，步骤一中采用开槽用砂轮在硅锭侧面上开出的通槽深度为T，且硅锭四个倒角的横向尺寸也为T。4.根据权利要求1所述的一种HIT用电池硅片的制备方法，其特征在于，所述硅锭四个倒角均为圆角，且圆角半径为R，且所述开槽用砂轮外圆周边沿两侧外形轮廓均是半径为R的内凹圆弧面。5.根据权利要求4所述的一种HIT用电池硅片的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪昀，蔡涔，许明现，杨伯川，
申请(专利权)人：东方日升新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：