光伏硅棒切割用托板的制作方法

本实用新型涉及光伏硅棒切片时需要用到的托板装置，特别是塑料制成的托板。

背景技术：

光伏、太阳能发电，目前主要还是用半导体的电位差进行发电，其核心元件为硅片，通过硅料制成圆柱形的硅锭，然后切割形成近正方形的硅棒，通过切片机进行切片，再进行相应的处理形成符合要求的太阳能光伏电池片。

目前对硅棒进行切片，主要还是采用多根缠绕的金刚线带动砂浆，实现切片，切割后的硅片厚度一般在0.1-0.3mm。由于采用金刚线进行切割，其在接触硅棒后，会受力形成一定的弧度，而硅棒在切片时基本已经呈正方形，想要把硅棒完整的切成片，就需要在硅棒的最后金刚线切出面上粘贴一块切割垫块，将硅棒与工作台悬空，方便金刚线能够完全切割穿透硅棒，且能够将切透后的硅片仍保持直立状态，不会弯折倾倒造成裂片。

在光伏行业生产早期，切割垫块一般采用与硅棒材质更接近的玻璃基板，然后通过胶水进行粘接，确保牢固粘接，不会在切片过程中发生松动，甚至掉棒，影响生产。

切割垫块属于消耗品，其随时光伏行业本身的发展，本身也在发展，且形成了专门的产业，产品称之为晶托板；随着行业的进一步发展，市场上也出现了一些新型的晶托板，如中国专利公开号为cn102363325a的一种硅片切割机的托板，其提出在托板本体外再可拆卸的设有隔板，隔板采用陶瓷板，但实际使用中，因为金刚线需要对与硅棒连接的材料进行切割，故陶瓷板会被切割，虽然更换方便了，但陶瓷板制造成本甚高，故没有被市场普遍采用。另有中国专利公开号为cn102700020a的一种硅棒切割用晶托，其通过设置凹槽来提高粘胶的量，从而确保粘接牢固，且凹槽内灌有胶水，这样与钢丝的接触面少了，钢丝切割更容易，但胶水的使用量一般通过工人的操作就能充分保证，且在玻璃板上开设若干个凹槽，其成本代价也太高，并不利于该技术的推广。

结合目前光伏市场成本的进一步压缩，确有必要对小小的晶托板进行进一步的研究，以期进一步降低成本，同时提高生产效率，降低切割过程中的钢丝卡丝、跳动等问题，提高切割的质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种光伏硅棒切片用托板，其特征在于，包括托板本体，所述托板本体的厚度为8-20mm；所述托板本体具有上下两个平面作为粘贴面；所述粘贴面相互平行；

在所述托板本体内纵向设有若干贯通的通孔；所述通孔的总面积占整个托板本体的横截面面积的10％-70％；所述相邻2个通孔之间的最小壁厚为1-3mm；所述通孔的距上下粘贴面的最小壁厚为1-3mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述通孔的截面形状为矩形，所述矩形的宽度为0.5-2倍的高度。

作为本实用新型的进一步改进，所述通孔的截面形状为圆形。

作为本实用新型的进一步改进，所述通孔的截面形状为三角形。

进一步的，相邻2个所述通孔的三角形相对设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述粘贴面的平面度控制在50微米以内。

进一步的，所述粘贴面的表面粗糙度控制在10-30微米。

为本实用新型一种光伏硅棒切片用托板，采用塑料粒子挤出成型带有通孔的空心平板，通过设置通孔，减轻了整个托板的重量，且可以降低所述金刚线的切割阻力，提高切出质量。

为本实用新型一种光伏硅棒切片用托板，相对于现有的托板而言，具有以下优点：

1、采用塑料制成，材质更轻，切割阻力更小；

2、采用通孔设计，降低了材料的用量，进一步降低了重量，减小了切割阻力；

3、通孔可以方便冷却液流动，对托板进行降温。

附图说明

图1为本实用新型光伏硅棒切片用托板实施例一的整体结构示意图；

图2为本实用新型光伏硅棒切片用托板实施例一的正示图；

图3为本实用新型光伏硅棒切片用托板实施例一局部剖视图；

图4为本实用新型光伏硅棒切片用托板实施例二的整体结构示意图；

图5为本实用新型光伏硅棒切片用托板实施例二的正示图；

图6为本实用新型光伏硅棒切片用托板实施例三的整体结构示意图；

图7为本实用新型光伏硅棒切片用托板实施例三的正示图；

图8为本实用新型光伏硅棒切片用托板使用状态结构示意图；

附图标记：1、托板，2、粘贴面，3、通孔，4、胶水，5、硅棒，6、金刚线，7、导轮。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。

实施例一：

如图1至图3所示，为本实用新型一种光伏硅棒切片用托板的结构示意图，托板1采用塑料粒子，特别是耐90℃以上温度的pet、abs等，经塑料挤出机挤出而成；所述托板1呈长条平板状，宽度、长度均由具体待粘贴硅棒尺寸而定。

所述托板1的厚度h一般控制在8mm以上，常规选择10mm、15mm；该厚度下，可以充分克服金刚线因受硅棒切割而产生阻力形成的弧度。所述托板1的厚度太薄，易造成无法切割透硅棒；而所述托板1的厚度太厚(20mm以上)，又无疑会增加托板的制造成本，增加本身的重量。

所述托板1具有上下两个光滑平整的粘贴面2，上下粘贴面2相互平行。在所述托板1挤压成型时，所述粘贴面2一般会受塑料材料本身的收缩影响，及模具影响，表面凹凸不平；故需要采用磨料对整个所述粘贴面2进行打磨，使其平面度控制在50微米以内，平面度太差会影响粘贴效果，导致粘贴不平整，影响粘贴强度。而表面粗糙度控制在10-30微米，太过光滑了会影响胶水粘合性能，太毛糙了又会造成表面不平整影响平面度。

本实用新型的重要改进在于，采用合适的挤出模具，使得在所述托板1的中间纵向均布有若干通孔3，本实例中所述通孔3的截面呈矩形或正方形。通过设置通孔3，一方面在保证整体结构强度的前题下节约了托板1的材料；另一方面降低了金刚线的切割阻力，提高了切割效率。

为了确保托板1的结构强度，本实施例中，所述托板1的厚度h为10mm，其中所述通孔3的高度d为6-7mm，通孔3位于所述托板1的截面中间，即相应的托板1的上下面壁厚d1＝d2＝1.5-2mm；为了挤出时料的流速均匀，一般相邻2个通孔3之间的间距d3＝d1＝d2。

在本实施例中，通孔3的宽度l＝(0.5-2.5)×d；如果所述通孔3的宽度l尺寸过大，会导致所述托板1的上下面，即粘贴面2产生塌陷，影响表面平面度；而如果所述通孔3的宽度l尺寸过小，又会增加挤出难度，导致挤出不均匀，产生其他质量缺陷。

实施例二：

如图4、图5所示，为本实用新型一种光伏硅棒切片用托板的第二种实施情况的结构示意图，其主要区别在于，所述通孔3为圆孔。采用圆孔，可以增加上下壁厚d1、d2的平均厚度尺寸，能够给予粘贴面2更好的支撑。但开设圆孔也容易造成材料连接厚度不均匀，在挤出后，材料收缩造成一定的表面凹凸不平。

实施例三：

如图6、图7所示，为本实用新型一种光伏硅棒切片用托板的第三种实施情况的结构示意图，其主要区别在于，所述通孔3为三角形，相邻两个三角形相对设置；这样的通孔3设置，可以使所述托板1的整体材料壁厚相对均匀，且连接强度较大。

通过上述实施例一至实施例三所示，本实用新型的主要创新点在于，在所述托板1的中间设置通孔3，通过通孔3来减少材料，同时减小切割力；而所述通孔3的形状、尺寸，可以根据具体的材料性能、托板1的尺寸规格要求进行设计；通孔3随着托板1的整体挤出而成型，其形状随着挤出自然成形；然后对托板1进行尺寸修正，特别是对上下表面打磨，从而形成符合粘贴要求的粘贴面2。

进一步来说，在横截面上，所述通孔3的面积占比为整个板横截面矩形面积的10％-70％，这样可以适当减少材料的用量，还能够确保强度；为了充分确保强度，所述相邻2个通孔3之间的最小壁厚为1-3mm；通孔3的上下两端距上下粘贴面2的最小壁厚为1-3mm，这样可以有效确保板的整体强度，且易于加工制造。

上述通孔3的设置，除了可以实现减重、降低用量成本外；在硅片切割过程中，可以对所述通孔3注入冷却液，对所述托板1进行冷却，防止由于托板1温度过高而产生形变，或者导致粘贴胶水的强度发生改变，影响切片安全。

所述托板1采用塑料制成，其经过切割后表面形成若干切槽，去除胶水后，可以作为塑料废料进行回收，重新制造所述托板1。

如图8所示，为本实用新型光伏硅棒切片用托板使用状态结构示意图，在所述托板1的粘贴面2上涂抹适量的胶水4，将待切割硅棒5粘贴在托板1上；将硅棒5连同托板1架设到切片机内，切割金刚线6在导轮7的支撑下，形成切割工作刃，对硅棒5进行切割；由于金刚线6非常细，故切割时其会受力形成一定的弧度。当金刚线6对所述硅棒5切出时，为了弥补金刚线6的弧度，所述金刚线6切入到所述托板1内，此时由于所述托板1为塑料制成，且中间设有若干通孔3，其切割阻力大大降低，使金刚线6从硅棒5切出时更加光滑平整，不会造成崩角。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不仅限于所述的的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。