一种太阳能硅片切割方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种不仅能有效的降低硅片加工过程中的砂浆用量，还使硅片合格率 波动值大幅减小的太阳能硅片切割方法。
【背景技术】
[0002] 随着近几年光伏产业的发展，太阳能级多晶硅片已经成为各大光伏公司争相争夺 的上游资源，单晶，多晶硅片的切片生产成本己成了影响光伏产业的首要环节。生产单晶， 多晶硅片所必需的切割砂浆用量因此也得到了迅速增加。
[0003] 光伏用太阳能硅片切割一般是使用硬度高、粒度小且粒径分布集中的碳化硅微粉 作为主要切削介质。将碳化硅微粉按照一定比例加入到切割液中，并使其充分分散，配制成 均匀稳定的切割砂浆，用于硅片切割。使用碳化硅微粉作为介质在太阳能硅片线切割的机 理是利用切割刚线的高速运动，带动碳化硅微粉颗粒持续快速冲击硅棒表面，利用碳化硅 颗粒的坚硬特性和锋利菱角将硅棒逐步截断，这一过程会伴随着较大的摩擦热释放，因此， 切割砂浆需具备对碳化硅颗粒有良好的分散性，并且能带走切割过程中所产生的大量热 量。其中，切片后的废切割砂浆的组成中除了加入的碳化硅颗粒，还包含了大量的在切割过 程中产生的细小硅粉与由于碰撞和摩擦而产生的碳化硅破碎颗粒以及切割钢线在摩擦过 程中脱落下来的铜和铁细肩。在砂浆中的这些固体颗粒会对硅片表面的产生机械损伤，因 此回收砂浆继续利用时需要尽量除去回收砂浆中的各种杂质。
[0004] 在太阳能硅片线切割过程中，通常是将碳化硅微粉按一定比例加入到切割液中， 并充分分散，配置成均匀稳定的切割砂浆后再用于硅片切割，利用碳化硅颗粒的坚硬特性 和锋利菱角将硅棒切断成片。切割砂浆的标准含水量是在0. 5%以下，切割液中的聚乙二醇 (PEG)在切割过程中易吸水，导致切割2次后的砂浆含水量会上升至3%左右；而SiC分散 在砂浆中是基于亲水的PEG通过氢键吸附在SiC表面，砂浆含水量上升后，由于水分子的氢 键比PEG的氢键活性更强，SiC表面的PEG的吸附量会大大减少，导致被水吸附的SiC容易 沉降，砂浆分散效果变差，从而影响切割硅片的良品率。
【发明内容】
[0005] 本发明针对以上问题，提供一种不仅能有效的降低硅片加工过程中的砂浆用量， 还使硅片合格率波动值大幅减小的太阳能硅片切割方法。
[0006] 本发明的发明目的通过以下方案实现：一种太阳能硅片切割方法，包括以下步骤， A. 切割钢线通过高速运动，使附着在切割钢线上的切割砂浆以平稳的切割力场作用于 待切割的硅棒的下表面，硅棒从上至下运动对切割钢线产生压力； B. 切割过程中掉落的切割砂浆，由切割钢线下方的砂浆槽回收，并且搅拌继续栗给喷 嘴，通过喷嘴继续喷射到切割钢线上； C. 待硅棒切割完毕，将砂浆槽内的切割砂浆先导入到超声振荡器再通过离心机，分离 出回收碳化硅和分离液； D. 再将分离液经压滤机分离；活性炭脱色；助滤剂过滤；树脂交换；蒸发脱水，得到回 收切割液； E. 将C步骤中的回收碳化硅和D步骤中的回收切割液还有原生碳化硅和原生切割液导 入搅拌机中均匀搅拌； F. 将搅拌完成后得到的切割砂浆，导入砂浆槽。
[0007] 进一步地，A步骤中切割钢线在导线轮上环绕成密布的切割钢线网，切割砂浆通过 对准切割钢线网的喷嘴喷射附着在切割钢线上。
[0008] 进一步地，B步骤中的搅拌过程中，搅拌片上带有强磁。
[0009] 进一步地，C步骤中将砂浆槽内的切割砂浆先导入超声振荡器，超声振荡器的超声 频率为28-40KHZ，再经过离心机，离心机的转速控制在500~1000转/分钟，分离出回收碳 化硅和分离液。
[0010] 进一步地，回收碳化硅再注入水，搅拌后再次导入超声振荡器，超声振荡器的超声 频率为35-40KHZ，再经过离心机，离心机的转速控制在1200~1500转/分钟，使回收碳化 硅和水分离。
[0011] 进一步地，D步骤中分离液经压滤机分离，压滤机的压力为0. 6-0. 8Mpa，得到硅 粉及液体，在液体内添加活性炭然后充分搅拌进行脱色处理，活性碳：半成品切割液的重 量比为5. 3-6. 3:1000 ;对脱色后的液体通过助滤剂进行过滤；对过滤后的液体进行树脂交 换，将液体中的金属液态离子分离出来；树脂交换后的液体进行蒸发脱水，得到回收切割 液； 进一步地，液体通过助滤剂进行过滤时，先将助滤剂涂抹在过滤机的腔体内周面上，在 过滤机的内周面上形成助滤膜，再将液体流过，对液体进行过滤；液体进行蒸发脱水时，在 真空状态下进行，压力为〇· 09-0.IMPa，温度为65度-70度，蒸汽压力为：0·IMpa。
[0012] 进一步地，E步骤中原生碳化娃和回收碳化娃的质量比为4:6-0:10,通过添加 原生切割液和回收切割液，原生切割液和回收切割液质量比为1:1-3:7,使砂浆密度达到 1. 625-1. 635kg·L^
[0013] 进一步地，E步骤中原生碳化硅和回收碳化硅的质量和比原生切割液和回收切割 液的质量和为48-55:45-52。
[0014] 进一步地，E步骤原生碳化硅和回收碳化硅的质量比通过栗入搅拌器的速度调节， 原生切割液和回收切割液质量比通过栗入搅拌器的速度调节。
[0015] 本发明的有益效果在于：通过对硅片切割方法的改变有效降低硅片加工过程中的 砂浆用量，从而降低硅片加工成本，却不降低硅片合格率，回收利用废砂浆，降低硅片加工 成本，使硅片合格率波动值减小了 4. 5%。
【具体实施方式】
[0016] 以下结合具体实施例对本发明作进一步说明： 实施例1，本发明的一种太阳能硅片切割方法，包括以下步骤， A. 切割钢线通过高速运动，使附着在切割钢线上的切割砂浆以平稳的切割力场作用于 待切割的硅棒的下表面，硅棒从上至下运动对切割钢线产生压力； B. 切割过程中掉落的切割砂浆，由切割钢线下方的砂浆槽回收，并且搅拌继续栗给喷 嘴，通过喷嘴继续喷射到切割钢线上； C. 待硅棒切割完毕，将砂浆槽内的切割砂浆先导入到超声振荡器再通过离心机，分离 出回收碳化硅和分离液； D. 再将分离液经压滤机分离；活性炭脱色；助滤剂过滤；树脂交换；蒸发脱水，得到回 收切割液； E. 将C步骤中的回收碳化硅和D步骤中的回收切割液还有原生碳化硅和原生切割液导 入搅拌机中均匀搅拌； F. 将搅拌完成后得到的切割砂浆，导入砂浆槽。
[0017] -种太阳能硅片切割方法，A步骤中切割钢线在导线轮上环绕成密布的切割钢线 网，切割砂浆通过对准切割钢线网的喷嘴喷射附着在切割钢线上。
[0018] -种太阳能硅片切割方法，B步骤中的搅拌过程中，搅拌片上带有强磁。
[0019] -种太阳能硅片切割方法，C步骤中将砂浆槽内的切割砂浆先导入超声振荡器，超 声振荡器的超声频率为28-40KHZ，再经过离心机，离心机的转速控制在500~1000转/分 钟，分离出回收碳化硅和分离液。
[0020] -种太阳能硅片切割方法，回收碳化硅再注入水，搅拌后再次导入超声振荡器，超 声振荡器的超声频率为35-40KHZ，再经过离心机，离心机的转速控制在1200~1500转/分 钟，使回收碳化硅和水分离。
[0021] -种太阳能硅片切割方法，D步骤中分离液经压滤机分离，压滤机的压力为 0. 6-0. 8Mpa，得到硅粉及液体；在液体内添加活性炭然后充分搅拌进行脱色处理，活性碳： 半成品切割液的重量比为5. 3-6. 3:1000 ;对脱色后的液体通过助滤剂进行过滤；对过滤后 的液体进行树脂交换，将液体中的金属液态离子分离出来；树脂交换后的液体进行蒸发脱 水，得到回收切割液。
[0022] -种太阳能娃片切割方法，在装载娃棒的工作台上固定气动振动器，气动振动器 带动工作台产生周期性的上下方向的相对振动，进而使由工作台装载的硅棒产生周期性 的上下方向的相对振动，娃棒相对振动的振幅为〇· 5um~6um,相对振动的频率为30Hz~ 80Hz。
[0023] -种太阳能硅片切割方法，所述气动振动器通过调节所述压缩气体的流量以及气 压来控制所述硅棒周期性的上下方向的相对振动的振幅及相对振动的频率。
[0024] 一种太阳能硅片切割方法，液体通过助滤剂进行过滤时，先将助滤剂涂抹在过滤 机的腔体内周面上，在过滤机的内周面上形成助滤膜，再将液体流过，对液体进行过滤；液 体进行蒸发脱水时，在真空状态下进行，压力为〇· 09-0.IMPa，温度为65度-70度，蒸汽压力 为：0·lMpa〇
[0025] -种太阳能硅片切割方法，E步骤中原生碳化硅和回收碳化硅的质量比 为4:6-0:10，通过添加原生切割液和回收切割液，原生切割液和回收切割液质量比为 1:1-3:7，使砂浆密度达到 1.625-1.6351^·!/。
[0026] -种太阳能硅片切割方法，E步骤中原生碳化硅和回收碳化硅的质量和比原生切 割液和回收切割液的质量和为48-55:45-52。
[0027] -种太阳能硅片切割方法，E步骤原生碳化硅和回收碳化硅的质量比通过栗入搅 拌器的速度调节，原生切割液和回收切割液质量比通过栗入搅拌器的速度调节。
[0028] -种太阳能硅片切割方法，E步骤中先将原生碳化硅、回收碳化硅、原生切割液和 回收切割液的30%-50%加入到搅拌机内，以25-35r/min的转速持续搅拌1小时后，再将原 生碳化硅、回收碳化硅、原生切割液和回收切割液的20%-40%加入到搅拌机内，以30-40r/ min的转速持续搅拌1小时后，然后将剩余的原生碳化硅、回收碳化硅、原生切割液和回收 切割液加入搅拌机内，以40-45r/min的转速持续搅拌1小时，导出成品砂浆。不仅能够对 砂浆充分搅拌混合均匀，还有效降低了搅拌时间，且不影响砂浆的搅拌质量。
[0029] -种太阳能硅片切割方法，所述回收碳化硅包含使用一次的回收碳化硅和使用多 次的回收碳化硅。
[0030] -种太阳能硅片切割方法，所述回收切割液包含使用一次的回收切割液和使用多 次的回收切割液。
[0031] -种太阳能硅片切割方法，使用一次的废砂浆回收时，先经过超声振荡器，超声振 荡器的超声频率为28-35KHZ再经过离心机，离心机的转速控制在800~1000转/分钟，分 离出使用一次的回收碳化硅和使用一次的回收液体。
[0032] -种太阳能硅片切割方法，使用多次的废砂浆回收时，先经过超声振荡器，超声振 荡器的超声频率为32-40KHZ再经过离心机，离心机的转速控制在500-600转/分钟，分离 出使用多次的回收碳化硅和使用多次的回收液体。
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