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1、Xinyu College 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 题题 目目 硅片（多晶硅）切割工硅片（多晶硅）切割工艺艺及流程及流程 所所 属属 系系 太阳能科学与工程系太阳能科学与工程系 专专 业业 光伏材料加工与光伏材料加工与应应用技用技术术 硅片（多晶硅）切割工艺及流程 I 硅片（多晶硅）切割工艺及流程硅片（多晶硅）切割工艺及流程 摘要摘要 随着能源短缺和环境污染等问题的日益加剧，利用可再生、无污染的能 源已成为现代社会的一个趋势，太阳能的开发与利用越来越被人们所重视。 未来太阳的大规模应用主要是用来发电，目前实用太阳能发电方式主要为 “光电转换” 。其基本原理是利用 光生伏打效应 将太阳
2、辐射能直接转换为电能， 它的基本装置是太阳能电池。 太阳能电池是由太阳能电池硅片组件组成的一个系 统。硅片的质量直接影响了太阳电池的光电转换效率。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 本文介绍了光伏产业的发展现状及趋势，对多线切割、硅片切割机的工作 原理及结构进行了大概的介绍，详细阐述了硅片切割工艺及流程，并对切片切割操作中 遇到的问题及解决方案作了详尽的论述。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 关键词：多线切割；关键词：多线切割； 硅片（多晶硅）切割工艺及流程 II wafer(polycrystalline) cutting technology and flow Abstract As the shortage
3、of energy and the pollution of environment, it is a trend use renewable and non-pollution energy nowadays, the development and use of solar energy is becoming more valued by people .A scale use of the sunshine is main use to generate electricity。Nowadays the main way to use solar to generate electri
4、city is translate light to electricity . Its basic principle is use photovoltaic effect to solar radiation energy to electric immediate. Its foundation appliance is solar cell. Solar cell is a system make of silicon wafers. The quality of silicon wafer influences the photoelectric conversion efficie
5、ncy of solar immediate.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 This passage introduced the current situation and trend of Photovoltaic Industry. We have a general introduce of multiwire cutting , the operating principle and the structure of silicon wafer slitter. Also it included the expound silicon wafer cutting and technolog
6、ical process in detail. At last, we have a detail expound of the problems and solve project while cutting silicon wafers and solve project.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 . Keywords: multiwire cutting; 硅片（多晶硅）切割工艺及流程 目目 录录 摘要摘要I彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 ABSTRACT.II謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 第第 1 1 章章 光伏产业的发展现状及趋势光伏产业的发展现状及趋势 .1厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 1 .1 国际光
7、伏产业的现状.1茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 1 .2 国内光伏产业的现状.1鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 1 .3 未来的发展趋势及展望.1 籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 第第 2 2 章章 多线切割多线切割 .3預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 2 .1 多线切割技术的发展历史.3渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 2 .2 多线切割机的基本介绍.3铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 2.3 中国太阳能硅片线切割设备国产化的现状和趋势3 擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 第第 3 3 章章 硅片切割机的工作原理及结构硅片切割机的工作原理及结构 .5贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 3 .1 基本结构.5坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 3 .2 工作原理.5蜡變黲癟報伥
8、铉锚鈰赘。 第第 4 4 章章 硅片切割工艺及流程硅片切割工艺及流程 .10買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 4 .1 切割工艺.10綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 4.1.1 主要参数11 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 4.1.2 切割液的(PEG)粘度11 猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 4.1.3 碳化硅微粉的粒型及粒度12 锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。 4.1.4 砂浆的粘度12 構氽頑黉碩饨荠龈话骛。 4.1.5 砂浆的流量12 輒峄陽檉簖疖網儂號泶。 4.1.6 钢线的速度12 尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。 4.1.7 钢线的张力12 硅片（多晶硅）切割工艺及流程 识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。 4.1.8 工件的进给速度12 凍鈹
9、鋨劳臘锴痫婦胫籴。 4 .2 主要操作流程.10恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。 4.2.1HCTB6 切片机开机准备10 鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。 4.2.2 切割准备10 硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。 4.2.3 取片10 阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。 4.2.4 安装放线轮10 氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。 4.2.5 布线网10 釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。 4.2.6 选取硅块 4.2.5 装硅块、切片10 怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。 第第 5 5 章章 切片切割操作中遇到的问题及解决方案切片切割操作中遇到的问题及解决方案 .13谚辞調担鈧谄动禪泻類。 5 .1 跳线的产生13嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。 5 .2 断线的原因分
10、析及解决13熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。 5 .3 线痕的产生14鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。 5 .4 切片操作过程中的注意事项17纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。 结结 论论 .22颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。 参考文献参考文献 .23濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。 致致 谢谢 .24銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。 附附 录录 .25挤貼綬电麥结鈺贖哓类。 硅片（多晶硅）切割工艺及流程 硅片（多晶硅）切割工艺及流程 1 第第 1 1 章章 光伏产业的发展现状及趋势 11 国际光伏产业现状 全球太阳能光伏产业发展现状 CSIA 最新研究报告称，目前太阳能电池主要分为单晶硅电池、多晶 硅电池和薄膜电池三种。单晶硅电池技术成熟，光电转换效
11、率高， 但其生产成本较高，技术要求高；多晶硅电池成本相对较低，技术 成熟，但光电转换效率相对较低；而薄膜电池成本低，发光效率高 ，但目前其在技术稳定性和规模生产上均存在一定的困难。随着技 术的进步，未来薄膜电池会有更好的发展前景。 赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。 图 1 2009 年全球太阳能电池市场产品结构（按销售量） 在各国政府的大力支持下，太阳能光伏产业得到了快速的发展。200 6 年至 2009 年，太阳能光伏电池产量的年均增长率为 60%。由于受 到 2008 年金融危机的影响，2009 年前两个季度光伏电池产量的增 长速度有所放缓，但随着 2009 年下半年市场需求的复苏，2009 年 硅
12、片（多晶硅）切割工艺及流程 2 全年的太阳能电池产量达到了 10431MW，比 2008 年增长 42.5%。 塤礙 籟馐决穩賽釙冊庫。 图 2220062009 年全球太阳能电池产量 目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤成本的 1118 倍，因此目前 各国光伏产业的发展大多依赖政府的补贴，政府的补贴规模决定着 本国的光伏产业的发展规模。目前在政府的补贴力度上，以德国、 西班牙、法国、美国、日本等发达国家的支持力度最大。2008 年， 西班牙推出了优厚的光伏产业补贴政策，使其国内光伏产业出现了 爆发式发展的态势，一度占据了世界光伏电池产量的三分之一强。2 009 年德国光伏组件安装量高达 320
13、0MW，占全球总安装量的 50.4% 。 裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。 2.2 国内光伏产业现状 一、我国太阳能光伏产业基本情况 1、太阳能制造大国 硅片（多晶硅）切割工艺及流程 3 中国太阳能资源非常丰富，理论储量达每年 17000 亿吨标准煤。 太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。中国光伏发电产业于 20 世纪 70 年代起步，90 年代中期进入稳步发展时期。太阳电池及组件产量 逐年稳步增加。经过 30 多年的努力，已迎来了快速发展的新阶段。 在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光 伏市场的有力拉动下，中国光伏发电产业迅猛发展。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。 到 2008 年年底，全国
14、光伏系统的累计装机容量达到 140MW，从 事光伏组件生产的企业近 400 家。而 2008 年我国的光伏产能首次超 过德国，位居世界第一。2008 年全世界太阳能电池总产量达 6850MW，我国太阳能电池总产量达 1780MW，占全球总量的 26%。其 中，国内太阳能电池龙头厂无锡尚德 2008 年产量约为 500MW，排名 全球第三，而天威英利产出 281.5MW，天合光能产出约 200MW。而从 市场占有率来看，中国太阳能电池厂商（包括台湾省）的市场占有 率逐年提升，2007 年中国太阳能电池厂商市场占有率由 2006 年的 20%提升至 35%，2008 年则更进一步，大幅提升至 44
15、%，连续两年成 为世界第一。2008 年台湾茂迪光伏电池产量在 270280MWp 之间。绽 萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。 从企业发展看，目前全国涉及太阳能的生产企业已达 3000 多家， 有 500 多家光伏企业和研发单位，其中多晶硅材料企业近 20 家，从 业人员超过 10 万人。我国已有 11 家境外上市和 12 家国内上市光伏 企业。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。 硅片（多晶硅）切割工艺及流程 4 而在光伏设备领域，2008 年我国太阳能电池设备总销售额达 17.66 亿元，增长迅速。其中，太阳能级硅单晶生长和加工设备销 售额达 12.26 亿元，占太阳能电池设备销售收入的 69.4%；太阳能 电池芯
16、片制造设备销售额为 5.4 亿元。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。 2、产业呈区域式竞争格局 目前，我国光伏产业经过爆炸式发展，产业规模不断扩大，已 初步形成环渤海、长三角、珠三角、中部地区和西部地区五大板块。 长三角以江苏为产业增长极，主打中下游的光伏电池及组件生产， 产业规模占全国一半；环渤海以河北为核心，主打上游材料生产加 工，产业规模居第二，主要聚集区为邢台宁晋、保定和廊坊；珠三 角以深圳为核心，主打下游应用产品生产；中部地区主要是江西、 湖北、湖南；西部地区主要是四川、内蒙古、青海、陕西等省，重 点利用、矿产等优势，主打上游多晶硅原料生产，可提供全国 10% 的原料。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。 总体上看，我国光伏产业正处在产业重组和战略布局阶段，目 前国内有 28 个省市都把光伏产业作为新的主导产业和产业结构调整 的重点，面临着巨大的产业整合压力。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。 从我国光伏产业聚集格局变化趋势看，环渤海、长三角、珠三 角和中西部地区已形成了多个覆盖光伏产业链的制造企业集群，未 来将有可能逐步形成五大光伏产业集聚地。辔烨棟剛殓攬
