【技术】硅片切割胶面崩边问题分析研究
前言:在太阳能发电领域中,硅片的切割品质可以直接危害硅片达标率和太阳能电池板的良品率,硅片切割全过程中会发生较多的切割产品质量问题,胶面崩边是一种常用的问题。
在太阳能发电领域中,硅片的切割品质可以直接危害硅片达标率和太阳能电池板的良品率,硅片切割全过程中会发生较多的切割产品质量问题,胶面崩边是一种常用的问题。伴随着太阳能发电领域的快速发展和技术进步,对硅片质量的需求也更为严苛。文中主要是对造成胶面爆边的因素做好了剖析,以更切实解决此问题。
1.前言
在晶棒开胶结束后,或在筛分硅片时,经常发觉硅片胶面展现边缘发光,硅层呈线式掉下来爆边的状况,其遍布部位多见胶面倒圆角周边,有时候也会造成在倒圆角正中间部位。胶面崩边是一种较常用的硅片缺点,其影响因素有多种多样,文中主要是从晶棒粘接、硅片切割和预清理三领域开展了剖析。
2.晶棒粘接危害
硅片切割前需要将拖盘、夹层玻璃、硅块、导向性条等依照一定的步骤粘接成晶棒,晶棒的粘接全过程和原料的应用也会对胶面崩边造成危害,因而粘接全过程的实际操作较其重要。
下列为晶棒粘接步骤:
(1)提前准备拖盘。将托盘清除整洁,确保拖盘表层整洁无废弃物,拖盘上卡位置无形变,查验拖盘螺钉是不是松脱,厚钢板粘接面是不是整平,拖盘与厚钢板中间是不是有间隙。
(2)提前准备毛玻璃。查验夹层玻璃表层磨纱是不是匀称,磨纱不全的不能应用;边沿是不是齐整,规格是不是达标,随后依据夹层玻璃与拖盘的配对状况,对夹层玻璃侧内孔来进行精准定位画线,以便捷粘夹层玻璃时精确精准定位。用乙醇山石将拖盘和夹层玻璃的粘接面擦洗整洁。
(3)提前准备粘接夹层玻璃用强力胶。常见的强力胶为环氧树脂胶。对胶水开展秤重后用充足迅速拌和,规定色泽匀称无显著偏色,每一次配置总产量不允许太多,避免环氧树脂胶长期曝露空气中表层产生凝结。
(4)粘接夹层玻璃。将刚制取好的都强力胶抹在整洁整平的厚钢板上,抹底胶尽可能匀称,不然不必要的胶会漏到拖盘上;随后将拖盘翻过去粘胶面扣在玻璃窗的粘接表面,用劲卡紧,挤压夹层玻璃与铝合金板中间的汽泡,并按夹层玻璃侧内孔的定位线精准定位。(随时随地改正夹层玻璃与拖盘部位产生的挪动)。
(5)干固一段时间后,将粘了玻璃窗的拖盘翻过去开展规格精准定位。
(6)提前准备硅块。挑选出要粘接的硅块,定位位置的硅块长短要尽可能同样。用乙醇和盘纸将硅块和夹层玻璃粘接面擦洗整洁。
(7)粘接硅块。把制作好的粘块胶匀称的涂在玻璃窗上,用小铲刮平,使夹层玻璃上的胶联合分布,粘好夹层玻璃的拖盘紧贴工作服每个精准定位支撑,将硅块粘接面放到夹层玻璃上,用劲卡紧前后左右挪动,将气体挤压,随后把吊物压在上面。精确测量并调节晶棒的总体长短,使同一组硅块两边长短一致。
(8)刮胶。粘接后在硅块与夹层玻璃接触面积会挤压许多胶,该胶的出现会危害切割,应当在胶干固前,必须将其祛除。刮胶时间为在除掉吊物以后,假如时间间隔过长胶体溶液完全干固后不容易清除。刮表层的胶时,用导向性条成10o-30o角平行面挪动,导向性条斜角方位朝向夹层玻璃。此外,在硅块的侧边,拖盘处也有可能会出现粘胶污,必须擦洗整洁。
(9)粘接导向性条。粘接硅块30min后取出吊物,在硅块上外表的两边各自粘接两根木质纹理胶布,使两根胶布间的间距相当于导向性条的总宽,在胶布空隙中擦抹制取好的导向性条用胶,随后沾到导向性条。
(10)干固。粘接好的硅块必须干固4钟头以上才可以传到线锯工艺流程切割。
在晶棒粘接全过程中,危害胶面爆边的关键因素有:
(1)毛玻璃表层磨纱不匀称,危害表层平面度,从而危害硅块粘接实际效果,导致崩边。
(2)粘接硅块的强力胶的粘接抗压强度和强度不符合规定,当钢线通过硅块粘接面时,受内应力功效造成胶面崩边。一般地,强力胶干固后的强度与硅块自身强度贴近时,有益于粘接实际效果。
(3)粘块强力胶混和不匀称,危害了粘接抗压强度;或者一次性配置较多强力胶,造成在粘接硅块前强力胶硬底化,粘接硅块后强力胶流通性下降,强力胶遍布不匀称,粘接实际效果差。
(4)刮胶不匀称,强力胶薄厚遍布不均匀,发生分段状况,切割至落刀部位的时候会导致胶面崩边,比较严重的时候会发生硅片破裂掉片的状况。
(5)粘接硅块后,强力胶造成汽泡,气泡没有库存积压出去,则会造成胶面崩边。
(6)刮胶不干净。因为粘接硅块后会出现胶从硅块两边外溢,残余在硅块两边外露的倒圆角位置,假如此残余强力胶擦不干净,则在切割至出刀时,因为切割造成的发热量促使较弱变软,危害钢线携沙量,导致出刀线弓大,切割能力不足,造成胶面崩边。
(7)表面层薄厚。切割全过程中形成的一瞬间温度会使表面层变软,减少钢线携砂工作能力,扩大出刀线弓和落刀边沿锯痕,而边缘锯痕的磨擦能力会造成胶面崩边,因而表面层越薄越有益于降低胶面爆边的造成。
(8)粘接室温湿度记录危害。因为温湿度记录会影响到强力胶的硬底化和干固时间,从而危害强力胶粘接实际效果,因而务必采取一定的有效措施确保粘接室自然环境温湿度记录。
3.晶棒切割危害
硅片的切割全过程是由钢线和水泥砂浆互相配合的,在其中水泥砂浆是由碳碳复合材料和切割液依照一定比率配置成的,具备一定的粘稠度和相对密度,而具体具有切割功效的是碳碳复合材料颗粒物。钢线盘绕在切割室导向轮上产生整平的道路网,切割全过程中,水泥砂浆快速旋转,从料浆嘴排出的水泥砂浆因为切割液的飘浮功效促使碳碳复合材料颗粒物包囊在钢线表层,伴随着钢线的旋转,对硅块造成撞击磨擦,因为碳碳复合材料的硬度为9.5,硅的莫氏硬度为7,碳碳复合材料的密度超过硅的强度,进而具有切割功效。
为减少产品成本,小槽距细钢线切割已成为了当今切成片领域的发展趋势,可是因为钢线直径变窄,携砂工作能力会得到一定危害;另一方面槽距减少,出菲林数增加,切割总面积扩大,也会加重对碳碳复合材料的损坏和粉碎,进而减少混凝土的切割工作能力。尤其是切割至落刀部位,碳碳复合材料边角被磨平,切割工作能力进一步减少,因而难以避免会存有线弓(一般地,线弓为5-7mm)。钢线切割至硅块粘接面的时候会通过三类物质,即硅块、表面层和夹层玻璃,因为三种物质的强度不一样钢线在通过三种物质时遭受内应力功效被爆开,导致硅落,造成胶面崩边。此外三种物质溶点不一样,切割全过程中形成的高温和发热量会使表面层和夹层玻璃变软,危害钢线携砂工作能力,扩大出刀锯痕,造成产生胶面崩边。
对于此问题,可采用的对策是:
(1)调节出刀加工工艺,在硅块切割至落刀部位时提早减少操作台速率,那样有益于提升水泥砂浆的循环系统量,填补水泥砂浆切割能力不足的问题。
(2)因为出刀期内台速比较慢,若水泥砂浆总流量过大,水泥砂浆流动性导致的撞击力非常容易使钢线爆开导致胶面崩边,因而出刀期内的水泥砂浆总流量尽可能减少。
(3)提升出刀期内水泥砂浆的切割工作能力,这可以利用更改水泥砂浆的升级方法完成。通常,水泥砂浆升级是在每锯硅片切割完毕后开展,为提升切割中后期水泥砂浆的切割工作能力,我们可以挑选在每锯切割至90%时升级水泥砂浆,那样可以合理减少出刀线弓,减小出刀锯痕和对钢线的相互作用力。
4.预清理危害
预清理的操作过程是将硅片从夹层玻璃上脱落下来,去除粘接面密封胶条,其关键流程是喷洒-喷淋-超声清洗-开胶-冷水浸洗。此全过程对胶面崩边造成直接影响的要素包含:
(1)喷洒压力。喷洒槽的两边都各有两行喷头对晶棒开展喷洒清理,因为硅片为胶面朝上悬架在预清理铁架子上,若喷头的压力过大,对晶棒冲击性功效过大,会导致硅片胶面爆边的造成,因而要确保压力在规定的范畴内。
(2)温度危害。开胶槽温度较低时,表面层未彻底变软,硅片不可以全自动从粘接面脱落下来,职工会用把手硅片用劲取出来,非常容易导致硅片崩边。因而,要确保开胶温度,一般应用乳酸开胶时温度范围为70±10℃。此外,当硅片从开胶槽挪到冷水浸洗槽时,若冷水温度过低,硅片从温度较高的水里进到温度低的水里时,硅片表层会遭受温度导致的内应力功效,硅片延性扩大,易导致胶面崩边。
(3)因为当今通常是分道路网切割硅片,每条晶棒上通常有二块硅块,因而在预清理环节中,硅片会向摩擦阻力小的一侧乱倒,这一环节会造成产生胶面崩边。对于此,可制做尺寸规格适合的硅片隔条,预清理送料前夹在晶棒正中间,减少硅片倒苗时的倾度,避免造成胶面崩边。
5.总结
根据对造成胶面爆边的原因开展剖析,可以更切实解决胶面崩边问题,对提升硅片达标率减少产品成本具备核心实际意义。
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