太陽(yáng)能電池硅片生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介

HCT多線切割技術(shù)

報(bào)告人：曾紹春LDK技術(shù)研究院日期：2010.5.20個(gè)人簡(jiǎn)介姓名：曾紹春?jiǎn)挝唬航髻惥SLDK技術(shù)研究院職務(wù)：工藝研發(fā)部長(zhǎng)，技術(shù)管理辦公室主任工作經(jīng)歷：2008年――至今，賽維LDK公司技術(shù)研究院，在工藝研發(fā)部從事硅片工藝研發(fā)工作，09年9月起在技術(shù)管理辦公室從事項(xiàng)目管理工作。2.2005年――2007年，美國(guó)NewellRubbermaid，開(kāi)發(fā)部項(xiàng)目經(jīng)理，從事太陽(yáng)能應(yīng)用產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)。

3.2003年――2005年，澳大利亞H&HAsiaLtd深圳公司，電器部門(mén)項(xiàng)目主管。4.1999年――2002年，日本精工愛(ài)普生（深圳）有限公司，TP技術(shù)部工程師，從事新產(chǎn)品（Epson打印機(jī)）開(kāi)發(fā)工作。5.1995年－－1999年北京信息科技大學(xué)，機(jī)電一體化本科。目錄一、太陽(yáng)能及其應(yīng)用簡(jiǎn)介四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)六、LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹二、認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)能電池三、切割技術(shù)簡(jiǎn)介五、潛在硅片切割技術(shù)七、硅片生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)點(diǎn)八、光伏應(yīng)用的前景2.太陽(yáng)為地球提供源源不斷的能量數(shù)據(jù)：22億分之一173,000TW（1.7×1014KW）500萬(wàn)噸煤。平均太陽(yáng)輻射強(qiáng)度為1369w/㎡

優(yōu)點(diǎn)：一次能源，可再生能源，資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染缺點(diǎn)：太陽(yáng)能的能量密度低，而且它因地而異，因時(shí)而變一.太陽(yáng)能及其應(yīng)用3.太陽(yáng)光譜分布光譜一.太陽(yáng)能及其應(yīng)用4.太陽(yáng)能的應(yīng)用太陽(yáng)能熱能利用—光熱太陽(yáng)能發(fā)電—照明太陽(yáng)能發(fā)電站—光電太陽(yáng)能發(fā)電—汽車(chē)一.太陽(yáng)能及其應(yīng)用二、認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)能電池1、認(rèn)識(shí)硅硅是一種化學(xué)元素，它的化學(xué)符號(hào)是Si。原子序數(shù)14，相對(duì)原子質(zhì)量28.09，有無(wú)定形硅和晶體硅兩種同素異形體，晶體硅為灰黑色，無(wú)定形硅為黑色。硅也是極為常見(jiàn)的一種元素，然而它極少以單質(zhì)的形式在自然界出現(xiàn)，而是以復(fù)雜的硅酸鹽或二氧化硅的形式，廣泛存在于巖石、砂礫、塵土之中。硅在宇宙中的儲(chǔ)量排在第八位。在地殼中，它是第二豐富的元素，構(gòu)成地殼總質(zhì)量的25.7%，僅次于第一位的氧（49.4%）。2、認(rèn)識(shí)硅元素性質(zhì)二、認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)能電池3、認(rèn)識(shí)硅晶體晶體硅為灰黑色，無(wú)定形硅為黑色，密度2.32-2.34克／立方厘米，熔點(diǎn)1410℃，沸點(diǎn)2355℃，晶體硅屬于原子晶體，硬而有金屬光澤，有半導(dǎo)體性質(zhì)。硅的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在高溫下能與氧氣等多種元素化合，不溶于水、硝酸和鹽酸，溶于氫氟酸和堿液，用于制造合金如硅鐵、硅鋼等，單晶硅是一種重要的半導(dǎo)體材料，用于制造大功率晶體管、整流器、太陽(yáng)能電池等。

二、認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)能電池5.認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)電池二、認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)能電池薄膜電池組件晶體硅電池組件如何區(qū)分單晶，多晶硅片？鑄錠切片開(kāi)方電池片組件太陽(yáng)電池發(fā)電站6.認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)電池制作流程二.認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)電池目錄一、太陽(yáng)能及其應(yīng)用簡(jiǎn)介二、認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)能電池三、切割技術(shù)簡(jiǎn)介四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)六、LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹五、潛在硅片切割技術(shù)七、硅片生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)點(diǎn)八、光伏應(yīng)用的前景1.電火花切割技術(shù)WirecutElectricalDischargeMachining簡(jiǎn)稱(chēng)WEDM自由正離子和電子在場(chǎng)中積累，很快形成一個(gè)被電離的導(dǎo)電通道，8000到12000度的高溫，熔化，由于電極和電介液的汽化，形成一個(gè)氣泡，然后被腐蝕的材料在電介液中重新凝結(jié)成小的球體，并被電介液排走。三.切割技術(shù)簡(jiǎn)介2.激光切割（LaserCutting）該技術(shù)采用激光束照射到鋼板表面時(shí)釋放的能量來(lái)使不銹鋼熔化并蒸發(fā)。激光源一般用二氧化碳激光束，工作功率為500～2500瓦。低功率，高密度，局部加熱。熱變形小、加工精度高。三.切割技術(shù)簡(jiǎn)介3.高壓水射流切割技術(shù)一、工作原理超高壓水射流切割機(jī)是將普通的水通過(guò)一個(gè)超高壓加壓器，將水加壓至3000bar，然后通過(guò)通道直徑為0.3mm的水噴嘴產(chǎn)生一道約3倍音速的水射流，在計(jì)算機(jī)的控制下可方便的切割任意圖形的軟材料，如紙類(lèi)、海綿、纖維等，若加入砂料增加其切割力，則幾乎可以切割任意材料.二、特點(diǎn)：無(wú)切割方向的限制，側(cè)向力極小，不會(huì)產(chǎn)生熱變形，切割速度快，效率高，加工成本低。三、優(yōu)點(diǎn)：在切割過(guò)程中還可以減少飛塵，改善工作環(huán)境

三.切割技術(shù)簡(jiǎn)介三.切割技術(shù)簡(jiǎn)介8.無(wú)損切割技術(shù)(潛在研發(fā)技術(shù))目錄一、太陽(yáng)能及其應(yīng)用簡(jiǎn)介四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)二、認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)能電池三、切割技術(shù)簡(jiǎn)介六、LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹五、潛在硅片切割技術(shù)七、硅片生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)點(diǎn)八、光伏應(yīng)用的前景1.多線切割工作原理四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)切割原理示意圖切割要素：高速運(yùn)動(dòng)的鋼線切削液(含SiC)持續(xù)下壓的工件(硅塊)3.HCT-B5多線切割機(jī)主要架構(gòu)：

1.主框架

2.繞線室

3.切割室

4.漿料供應(yīng)系統(tǒng)

5.冷卻系統(tǒng)

6.觸摸屏7.電氣控制系統(tǒng)（含操作系統(tǒng)）6251437四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)HCTMBNTC安永四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)4.多種設(shè)備之間的比較粘度關(guān)鍵參數(shù)：混合比例關(guān)鍵參數(shù)：攪拌時(shí)間密度含水量電導(dǎo)率控制參數(shù)四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)6.多線切割技術(shù)之物料－Wire鍍銅鋼線（D：100～140um）破斷力48N長(zhǎng)度：380Km/Roll,720Km/Roll切割室清理?yè)Q線檢查走線系統(tǒng)布線換砂漿調(diào)參數(shù)上硅塊熱機(jī)檢查各項(xiàng)參數(shù)檢查線網(wǎng)調(diào)零點(diǎn)切起故障處理切割完成出片準(zhǔn)備下一刀四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)7.多線切割技術(shù)之操作流程切片圖片四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)7.多線切割技術(shù)之操作流程關(guān)鍵參數(shù)確認(rèn)工藝曲線線速臺(tái)速水壓氣壓砂漿流量張力切割深度線弓時(shí)間砂漿溫度……四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)8.多線切割技術(shù)之工藝參數(shù)超薄超厚崩邊缺角TTV翹曲線痕裂片臺(tái)階四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)9.多線切割技術(shù)之不良項(xiàng)目目錄一、太陽(yáng)能及其應(yīng)用簡(jiǎn)介四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)五、潛在硅片切割技術(shù)二、認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)能電池三、切割技術(shù)簡(jiǎn)介1.金剛石線切割技術(shù)(潛在研發(fā)技術(shù))2.無(wú)損切割技術(shù)(潛在研發(fā)技術(shù))五、潛在硅片切割技術(shù)目錄一、太陽(yáng)能及其應(yīng)用簡(jiǎn)介四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)六、LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹二、認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)能電池三、切割技術(shù)簡(jiǎn)介五、潛在硅片切割技術(shù)六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹硅片生產(chǎn)流程示意圖以多晶硅片為例開(kāi)方去頭尾磨平面倒角粘結(jié)切片脫膠清洗分檢包裝入庫(kù)砂漿各工位質(zhì)量控制砂漿1.開(kāi)方設(shè)備：HCT開(kāi)方機(jī)主料：硅錠輔料：鋼線輔料：填縫劑輔料：砂漿關(guān)鍵參數(shù)：線速關(guān)鍵參數(shù)：臺(tái)速關(guān)鍵參數(shù)：砂漿流量關(guān)鍵參數(shù)：砂漿溫度六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹輔料：晶托輔料：玻璃輔料：膠水輔料：PVC條六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹2.粘膠硅塊與玻璃清洗準(zhǔn)備晶托準(zhǔn)備玻璃拌膠粘玻璃準(zhǔn)備硅塊粘硅塊粘PVC條操作流程是否粘正關(guān)鍵參數(shù)：混合比例關(guān)鍵參數(shù)：拌膠時(shí)間無(wú)溢膠殘留關(guān)鍵參數(shù)：操作時(shí)間關(guān)鍵參數(shù)：固化時(shí)間是否粘牢粘結(jié)方向控制參數(shù)將PEG和SiC粉末按照一定的比例混合攪拌成砂漿，在線切工藝中起研磨和冷卻的作用。設(shè)備：砂漿攪拌缸設(shè)備：氣動(dòng)隔膜泵六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹3.漿料主料：PEG主料：SiC主要物料六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹粘度關(guān)鍵參數(shù)：混合比例關(guān)鍵參數(shù)：攪拌時(shí)間密度含水量電導(dǎo)率控制參數(shù)將粘在晶托上的硅塊切成所需規(guī)格的硅片。六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹4.切片設(shè)備：脫膠籃設(shè)備：脫膠藍(lán)設(shè)備：沖洗槽設(shè)備：脫膠槽設(shè)備：插片槽設(shè)備：插片籃設(shè)備：自動(dòng)預(yù)清洗機(jī)設(shè)備：脫膠槽設(shè)備：自動(dòng)插片機(jī)設(shè)備：插片籃將切割好的硅片從玻璃上脫下來(lái)手動(dòng)脫膠自動(dòng)脫膠5.脫膠六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹實(shí)例六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹6.硅片清洗將插片好的硅片在機(jī)器里清洗干凈。六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹設(shè)備：硅片自動(dòng)清洗機(jī)六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹主料：裝藍(lán)后的硅片輔料：清洗劑六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹關(guān)鍵參數(shù)：清洗劑配比關(guān)鍵參數(shù)：清洗時(shí)間關(guān)鍵參數(shù)：清洗溫度關(guān)鍵參數(shù)：溢流大小關(guān)鍵參數(shù)：超聲波強(qiáng)度關(guān)鍵參數(shù)：鼓泡強(qiáng)度關(guān)鍵參數(shù)：干燥溫度及時(shí)間控制參數(shù)六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹白斑黑斑顏色不均金屬污染微藍(lán)手指印主要清洗不良項(xiàng)目六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹7.分檢將清洗好的硅片按照客戶(hù)和公司的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分檢。六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹檢測(cè)儀器六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹8.包裝將通過(guò)FQC抽檢的硅片按照客戶(hù)的要求進(jìn)行包裝，入庫(kù)。設(shè)備：包裝機(jī)關(guān)鍵參數(shù)：包裝的溫度，速度關(guān)鍵參數(shù)：包裝區(qū)的濕度關(guān)鍵參數(shù)：倉(cāng)庫(kù)的溫濕度數(shù)量標(biāo)簽六.LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹目錄一、太陽(yáng)能及其應(yīng)用簡(jiǎn)介四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)六、LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹二、認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)能電池三、切割技術(shù)簡(jiǎn)介五、潛在硅片切割技術(shù)七、硅片生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)點(diǎn)七.硅片生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)點(diǎn)工藝研發(fā)技術(shù)點(diǎn)開(kāi)方去頭尾磨平面倒角粘結(jié)切片脫膠清洗分檢包裝入庫(kù)砂漿？？？？？？？薄片？1、砂漿技術(shù)研發(fā)點(diǎn)如何在保證質(zhì)量的情況下減少砂漿使用成本研究砂漿回收技術(shù)，采用混砂混液配比工藝如何使回收的PEG使用如新除雜質(zhì)，加添加劑（如離子交換樹(shù)脂）如何使砂漿更利用后工序的硅片清洗研究水基懸浮液七.硅片生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)點(diǎn)2、砂漿研發(fā)技術(shù)點(diǎn)如何減少砂漿攪拌時(shí)間，擴(kuò)大砂漿生產(chǎn)能力改造砂漿攪拌缸如何讓砂漿配置成為清潔生產(chǎn)研發(fā)自動(dòng)上料配置系統(tǒng)七.硅片生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)點(diǎn)3、薄片研發(fā)技術(shù)點(diǎn)500μm

300μm240μm2000μm180μm170μm160μm70μm薄到一定程度，硅片柔性增加，提高成品率單位功率使用的硅料更少每公斤硅料能生產(chǎn)更多的硅片為什么要研究薄硅片七.硅片生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)點(diǎn)4、薄片研發(fā)技術(shù)點(diǎn)單位功率使用的硅原料更少多晶156x156，240片厚：13.61克多晶156x156，160片厚：9.07克節(jié)省33.36%但是160片厚的成品率更低如何提高薄片的成品率七.硅片生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)點(diǎn)5、薄片研發(fā)技術(shù)點(diǎn)片厚=槽距-線徑-（3-4）D每公斤硅料能生產(chǎn)更多的硅片

200=355-120-3.5*10；500mm切200片厚：500000/355=1408片

160=305-110-3.5*10；

500mm切160片厚：500000/305=1639片同樣長(zhǎng)度的硅塊，160片厚比200片厚多出231片；多14.1%七.硅片生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)點(diǎn)6、薄片研發(fā)技術(shù)點(diǎn)薄片技術(shù)的難點(diǎn)這是一項(xiàng)系統(tǒng)工程更細(xì)的鋼線要求更好的鑄錠質(zhì)量，拉晶質(zhì)量槽距更小的導(dǎo)輪更細(xì)的砂更平穩(wěn)的線網(wǎng)更好的膠水減少后工序的碎片與破片客戶(hù)生產(chǎn)工藝的升級(jí)……七.硅片生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)點(diǎn)目錄一、太陽(yáng)能及其應(yīng)用簡(jiǎn)介四、太陽(yáng)能硅片多線切割技術(shù)六、LDK硅片生產(chǎn)技術(shù)介紹二、認(rèn)識(shí)晶體硅太陽(yáng)能電池三、切割技術(shù)簡(jiǎn)介五、潛在硅片切割技術(shù)七、硅片生產(chǎn)工藝技術(shù)研發(fā)點(diǎn)八、光伏應(yīng)用的前景八.光伏應(yīng)用的前景1、我國(guó)各種能源儲(chǔ)采比與世界比較

2、2004年歐洲JRC預(yù)測(cè)本世紀(jì)內(nèi)常規(guī)能源及新能源發(fā)展趨勢(shì)年份201020202030204020502100比例1:92:83:74:65:58:2八.光伏應(yīng)用的前景3、2008年P(guān)V