专利名称：一种硅块切割方法
技术领域：
本发明涉及一种硅晶体加工方法，尤其涉及一种硅块切割方法。
背景技术：
近年以来，太阳能电池片生产作为环保新能源的新兴行业，受到社会各界的广泛欢迎，太阳能光伏产业得到了飞速发展。硅电池片作为一种技术相对成熟、品质相对较稳定的太阳能电池片，得到广泛应用，而作为硅电池生产的核心环节切晶技术的好坏，对硅电池片的质量、成本均起着相当大的影响。目前相对比较成熟的切晶技术是采用极细的钢丝高速运动，带动砂浆摩擦硅块，以达到切割的目的。该工艺中使用的砂浆消耗量极大，且在切割过程中，经实验证明，仅有3%的砂浆实际参与切割，剩余的97%均白白地流失，浪费严重。行业内也有少部分工艺将使用后的砂浆进行回收再利用，但存在以下两种不良现象
1、由于砂浆内杂质的影响，切割时硅片表面易被划伤，造成硅片表面不平整，影响切割品质；
2、砂浆内的杂质影响线状锯的带砂浆能力，而线状锯带砂浆量不足时，极易损坏硅片， 同时也容易引起断线。
发明内容
本发明为解决现有技术问题，提供一种切割品质好、安全可靠的硅块切割方法。本发明的技术方案是一种硅块切割方法，包括以下步骤
a)将硅块固定于切割机的工件平台上，将线条锯绕置于切割机的导轮上；
b)启动切割机，工件平台带动硅块向线条锯靠近，同时导轮高速转动，带动线条锯高速走动；
c)在硅块接近线状锯时，切割机的喷嘴对线状锯喷洒砂浆，喷洒的流量为173 176L/ Min，砂浆的密度为1. 6455 1. 6470KG/L ；
d)当硅块与线状锯接触时，切割开始，同时启动切割机的冷却系统，对线状锯及切割中的砂浆进行冷却，使砂浆保持在2(T24°C ；
e)回收参与切割后的砂浆，将回收砂浆与新砂浆以1/1. 7^1/2的比例相混合，制成混合砂浆，将混合砂浆输送至切割机的喷嘴；
f)当线状锯将硅块完全切断时，切割完成。切割时，线状锯高速走动，并携带喷嘴喷洒的砂浆，通过砂浆与硅块进行摩擦，达到切割目的；整个切割过程中，对硅片的品质及成品率起决定作用的是切割液的粘度，砂浆内微粒的粒型及粒度，砂浆的粘度、流量及密度，线状锯的速度、张力，工件的进给速度等， 本申请中，保持线状锯的速度、张力，工件的进给速度不变，回收使用后的砂浆，加入新砂浆，制成混合砂浆，由于使用后的砂浆中带有切割过程中产生的硅块粉末等杂质，混合后的砂浆仍保留有这些杂质，为减小这些杂质对切割的影响，通过稀释剂调整混合砂浆的密度， 通过调节喷嘴以调整砂浆流量，通过调节切割时的温度以调整砂浆的粘度，调整后的混合砂浆将砂浆中杂质对硅片的影响降至最低，同时保持了线状锯的带浆能力，对硅片的切割品质影响极小，保持原有的切割成品率。作为优选，步骤d内，根据线状锯切割硅块的深度不同，进行不同程度地冷却，当切割深度由0%增加至7%时，切割的温度由23°C升至M°C，切割时间为5(T60min ；当切割深度由7%增加至80%时，切割的温度由降低至23°C，切割时间为30(T350min ；当切割深度由80%增加至100%时，切割的温度由23°C降低至20°C，切割时间为5(Tl00min。在其他条件不变的前提下，温度越低，砂浆的粘度越高，反之则粘度越低；切割过程中，当线状锯处于硅块边缘时，线状锯受到硅块的阻力越大，砂浆不易保留在线状锯上，为提高线状锯的带浆能力，须降低砂浆的温度以提高砂浆的粘度。作为优选，所述导轮表面设置有多条线槽，相邻的线槽相互平行。作为优选，所述线槽的宽度为0. 3^0. 4mm。综上所述，本发明具有以下优点
1、使用过的砂浆在线回收再利用，在不降低切割品质的基础上大大降低了工艺成本；
2、通过调整混合砂浆的密度、流量和粘度，线状锯保持原有的带浆能力，使得硅块切割过程中，基本不受砂浆中杂质的影响。
具体实施例方式下面以实施例对本发明作进一步说明。实施例一
一种硅块切割方法，其特征在于包括以下步骤
a)将硅块固定于切割机的工件平台上，将线条锯绕置于切割机的导轮上；
b)启动切割机，工件平台带动硅块向线条锯靠近，同时导轮高速转动，带动线条锯高速走动；
c)在硅块接近线状锯时，切割机的喷嘴对线状锯喷洒砂浆，喷洒的流量为175L/Min， 砂浆的密度为1. 646KG/L ；
d)当硅块与线状锯接触时，切割开始，同时启动切割机的冷却系统，对线状锯及切割中的砂浆进行冷却，当切割深度由7%增加至80%时，切割的温度由降低至23°C，切割时间为330min ；当切割深度由80%增加至100%时，切割的温度由23°C降低至20°C，切割时间为90min ；
e)回收参与切割后的砂浆，将回收砂浆与新砂浆相混合，每100L回收砂浆加入180L 新砂浆，制成混合砂浆，将混合砂浆输送至切割机的喷嘴；
f)当线状锯将硅块完全切断时，切割完成。其中，导轮表面设置有多条0. 348mm宽的线槽，相邻的线槽相互平行。经过实际测试，采用全新砂浆完成全部工艺后，硅块切割的线痕率为1. 76%，切割成品率为92. 35%，每刀产出片数为2282片；采用回收砂浆完成全部工艺后，硅块切割的线痕率为1. 92%，切割成品率为91. 75%，每刀产出片数为2267片，线痕率和成品率没有明显下降，每刀产出片数仅减少15片，按目前市场价，总销售额仅减少360元，但在工艺过程中减少砂浆用量，即降低成本2714元，实际仅仅每一刀，总成本降低23M元。实施例二
一种硅块切割方法，其特征在于包括以下步骤
a)将硅块固定于切割机的工件平台上，将线条锯绕置于切割机的导轮上；
b)启动切割机，工件平台带动硅块向线条锯靠近，同时导轮高速转动，带动线条锯高速走动；
c)在硅块接近线状锯时，切割机的喷嘴对线状锯喷洒砂浆，喷洒的流量为173L/Min， 砂浆的密度为1. 6455KG/L ；
d)当硅块与线状锯接触时，切割开始，同时启动切割机的冷却系统，对线状锯及切割中的砂浆进行冷却，当切割深度由7%增加至80%时，切割的温度由降低至23°C，切割时间为300min ；当切割深度由80%增加至100%时，切割的温度由23°C降低至20°C，切割时间为50min ；
e)回收参与切割后的砂浆，将回收砂浆与新砂浆相混合，每100L回收砂浆加入170L 新砂浆，制成混合砂浆，将混合砂浆输送至切割机的喷嘴；
f)当线状锯将硅块完全切断时，切割完成。其中，导轮表面设置有多条0.3mm宽的线槽，相邻的线槽相互平行。实施例三
一种硅块切割方法，其特征在于包括以下步骤
a)将硅块固定于切割机的工件平台上，将线条锯绕置于切割机的导轮上；
b)启动切割机，工件平台带动硅块向线条锯靠近，同时导轮高速转动，带动线条锯高速走动；
c)在硅块接近线状锯时，切割机的喷嘴对线状锯喷洒砂浆，喷洒的流量为176L/Min， 砂浆的密度为1. 647KG/L ；
d)当硅块与线状锯接触时，切割开始，同时启动切割机的冷却系统，对线状锯及切割中的砂浆进行冷却，当切割深度由7%增加至80%时，切割的温度由降低至23°C，切割时间为350min ；当切割深度由80%增加至100%时，切割的温度由23°C降低至20°C，切割时间为 IOOmin ；
e)回收参与切割后的砂浆，将回收砂浆与新砂浆相混合，每100L回收砂浆加入200L 新砂浆，制成混合砂浆，将混合砂浆输送至切割机的喷嘴；
f)当线状锯将硅块完全切断时，切割完成。其中，导轮表面设置有多条0.4mm宽的线槽，相邻的线槽相互平行。
权利要求
1.一种硅块切割方法，其特征在于包括以下步骤a)将硅块固定于切割机的工件平台上，将线条锯绕置于切割机的导轮上；b)启动切割机，工件平台带动硅块向线条锯靠近，同时导轮高速转动，带动线条锯高速走动；c)在硅块接近线状锯时，切割机的喷嘴对线状锯喷洒砂浆，喷洒的流量为173 176L/ Min，砂浆的密度为1. 6455 1. 6470KG/L ；d)当硅块与线状锯接触时，切割开始，同时启动切割机的冷却系统，对线状锯及切割中的砂浆进行冷却，使砂浆保持在2(T24°C ；e)回收参与切割后的砂浆，将回收砂浆与新砂浆以1/1.7 1/2的比例相混合，制成混合砂浆，将混合砂浆输送至切割机的喷嘴；f)当线状锯将硅块完全切断时，切割完成。
2.权利要求1所述硅块切割方法，其特征在于步骤d内，根据线状锯切割硅块的深度不同，进行不同程度地冷却，当切割深度由0%增加至7%时，切割的温度由23°C升至M°C， 切割时间为5(T60min ；当切割深度由7%增加至80%时，切割的温度由降低至23°C，切割时间为30(T350min ；当切割深度由80%增加至100%时，切割的温度由23°C降低至20°C， 切割时间为5(Tl00min。
3.权利要求1所述硅块切割方法，其特征在于所述导轮表面设置有多条线槽，相邻的线槽相互平行。
4.根据权利要求3所述硅料切割方法，其特征在于所述线槽的宽度为0.3^0. 4mm。
全文摘要
一种硅块切割方法，回收参与切割后的砂浆，将回收砂浆与新砂浆以1/1.7~1/2的比例相混合，制成混合砂浆，通过调整混合砂浆的密度、流量和粘度，将混合砂浆中杂质对硅片的影响降至最低，同时保持了线状锯的带浆能力，对硅片的切割品质影响极小，保持原有的切割成品率，大大降低了硅块的切割成本。
文档编号B28D5/04GK102275232SQ20111024580
公开日2011年12月14日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者潘雪祥 申请人:湖州金科光伏科技有限公司