太阳能硅片电火花电解高效切割研究

提出了一种基于复合工作液的、以电火花电解复合加工技术对太阳能硅片进行切割的工艺方法。试验表明,高速走丝电火花线切割对太阳能硅片切割具有效率高、切缝窄、厚度薄且表面微裂纹很少甚至没有等特性。该工艺方法可为探索降低硅片的切割成本,提高硅材料的利用率,促使太阳能电池成本的显著降低,形成具有我国自主知识产权的太阳能硅片切割技术提供一些帮助。

太阳能硅片电火花电解复合切割制绒机理研究

提出了一种基于复合工作液的以电火花电解复合加工技术对太阳能硅片进行切割及制绒一体化的新方法。试验表明高速走丝电火花线切割(WEDM-HS)对太阳能硅片切割具有效率高、厚度薄、切缝窄、表面可直接形成绒面结构,表面无明显微裂纹且切割表面不存在电极丝金属残余;在硅表面放电凹坑内由于高温电解复合作用会形成密集、壁面光滑且高深径比的微孔洞结构;绒面结构不受硅材料特别是多晶硅各向同性的影响,且获得的表面反射率略低于目前制绒方法的表面等特性。

基于时频域混合分析的太阳能硅片缺陷检测方法

针对太阳能硅片的水印缺陷,提出一种基于时频域混合分析的检测方法。在此基础上,设计太阳能硅片表面缺陷检测硬件系统。对采集的硅片图像,首先在时域进行图像预处理,然后利用实数快速傅里叶变换得到频率谱图像;在频域里,设计高斯滤波器滤波,再通过傅里叶逆变换获得重构图像,转换到时域,进行差分得到差分图像;最后通过阈值化和形态学操作获得缺陷区域。实验结果表明:此方法对包含水印缺陷的太阳能硅片样本进行缺陷检测的准确率高,具有较高的实用价值。

太阳能硅片加工中重金属杂质沾污过程的研究

重金属杂质污染会对太阳能硅片性能及寿命产生显著的影响。因此,开展了太阳能硅片加工中的重金属杂质沾污产生过程研究。通过硅片切割清洗前后重金属杂质含量及硅片少子寿命的测试和分析,得出结论是:硅片的切割环节,尤其金刚线的使用是引入重金属杂质的主要原因,且树脂金刚线比电镀金刚线更易引入重金属杂质;相比铁和镍等重金属杂质,铜杂质较难清除;金属铜杂质及恶劣的环境(高温)对硅片少子寿命影响较大;经切割及沾污产生的金属铜杂质仅存在于硅片表面,可通过清洗消除,同时清洗及钝化处理可恢复硅片少子寿命。

太阳能硅片多线切割机的改进型张力控制

针对太阳能硅片多线切割机的张力控制问题,提出一种基于改进型模糊滑模控制的直接张力控制方法。建立太阳能硅片多线切割机等效模型的运动方程,设计一个速度滑模控制器和2个张力滑模控制器,根据误差值定义积分滑模面,采用符号函数趋近律方法,利用李亚普洛夫函数证明算法的稳定性,使用模糊控制优化趋近律系数,利用双曲正切函数代替符号函数,改善系统动态性能,减少系统抖振,减小张力波动,保证系统稳定运行。仿真和实验结果证明了方法的正确性和可行性。

一种太阳能硅片清洗剂的制备方法

研制一种用于工业生产中太阳能硅片的水基专用清洗剂,适用于硅片的表面清洗处理。该清洗剂以非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂为主剂,溶液呈碱性,不含有机溶剂,无刺激性气味、成本低、具有良好的去污、清洗性能。清洗方法操作方便、无毒、对人体无危害、对环境无污染。

大型太阳能硅片多线切割机的张力控制

分析中小型多线切割机的不足,用垂直的张力摆杆替代中型多线切割机的水平张力摆杆,减少张力摆杆自身重力对张力波动的影响,实现张力值的精确设定。综合考虑大型多线切割机的结构特点和控制器的运算特点,提出具有初始状态的闭环迭代学习张力控制算法。该算法较好地解决了系统中存在的收放线轮半径变化和排线器出线位置不同等非线性时变问题。试验表明,该算法张力摆杆波动幅度小,优于传统PID控制。试验样机的张力控制性能指标总体达到国外大型太阳能多线切割机,学习时间指标优于国外同类机型。

太阳能硅片多线切割机的张力检测

针对太阳能硅片多线切割机的张力检测问题,提出一种无传感器的张力检测新方法,通过构造一个张力观测器来计算张力值。分析太阳能硅片多线切割机走线系统的等效模型,建立模型的运动方程,得到张力估计误差方程,求出满足稳定性的参数条件,定义李亚普洛夫函数分析误差的收敛速度,通过加入补偿量提高误差的收敛速度,并引入符号函数增强张力检测的稳定性和可靠性,使用粒子群算法对补偿因子进行优化控制。仿真和样机实验结果证明该方法的可行性和正确性,该方法具有成本低,抗干扰性强,可靠性高的特点。

点杂多晶太阳能硅片电解磨削多线切割试验研究

提出了一种电解磨削多线切割点杂多晶太阳能硅片的新方法。电源的正极接硅锭,负极接切割线网,电解过程中硅锭发生微区钝化反应,形成硬度较小的钝化膜,使点杂多晶太阳能硅片更易切割。试验结果表明:该技术具有切割效率高、切片合格率高等优点。进一步检测发现,硅片宏观表面线痕浅、隐裂少,微观表面平整性好。该技术的应用降低了硅片加工的成本,提高了硅材料的利用率,也为太阳能电池的运用拓宽了空间。

金刚石线切割太阳能硅片高效节能型清洗剂的制备及清洗效果研究

研制一种用于工业生产中太阳能级硅片的高效节能型清洗剂,适用于金刚石线切割后的硅片表面清洗处理。该清洗剂溶液低泡、呈碱性,能够有效的去除硅片表面的金属离子、各种有机污染物,对硅片损伤小,清洗效率高,节省水资源,操作方便,清洗剂综合效果明显优于现有市售清洗剂。

太阳能硅片游离磨料电解磨削多线切割表面完整性研究

游离磨料多线切割是目前加工太阳能硅片的主要方法。然而,该方法切痕较深,损伤层较厚,进一步增大硅片尺寸、减小硅片厚度难度很大。游离磨料电解磨削多线切割,复合了机械磨削和电化学加工方法,通过在加工过程中给硅锭和切割线施加电场产生阳极钝化或腐蚀,可以有效降低切割负载,提高切割效率,改善硅片的表面质量。以156 mm×56 mm（8寸）、电阻率（1~3？·cm）P型多晶硅片切割为例,初步试验结果表明,采用相同的切割参数和原材料,相对于游离磨料多线切割,电解磨削多线切割硅片的弯曲度降低了3μm,分布区间集中在0~9μm之间;采用20%的Na OH溶液腐蚀硅片,表面的隐裂和深沟槽较少出现,说明硅片的表面损伤程度减轻,有利于减少后续制绒减薄量。该方法和现有游离或固结磨料多线切割技术兼容性好,设备改造成本低,工程应用前景十分广阔。

太阳能硅片电解磨削多线切割远程监控系统的设计

为满足太阳能硅片大规模生产的精益化管理需求,针对太阳能硅片电解磨削多线切割工艺特点,设计了一种以C/S为主、B/S为辅的混合式软件架构远程监控系统。采用Visual C#编程实现上、下位机的数据通讯,开发基于工业以太网的车间现场监控模块,通过PHP和My SQL开发基于web的数据查询模块。经长时间试验运行,该系统能实现电解磨削多线切割设备工作状态及加工参数的远程实时监控,稳定可靠,具有重要的工程应用价值。

全自动太阳能硅片清洗机的研制

全自动太阳能硅片清洗机是对脱胶预清洗之后的硅片进行进一步的清洗。为了保证得到洁净的硅片,除了采用碱溶液清洗之外,清洗设备还增加了浸泡、超声清洗、抛动、鼓泡等清洗工艺,提高了硅片的清洗质量和可靠性,保证了硅片的清洗合格率。采用先进的自动控制系统,不仅能满足客户的现有工艺要求,还可以根据用户的需求进行不同的工艺配置。

大直径太阳能硅片高效低损耗线切割技术研究

随着太阳能电池对大直径硅片的需求不断增加,大尺寸超薄硅片多线切割技术的发展趋势将日益明显。传统的外圆和内圆切割已经不能满足现有硅片大尺寸、小切缝、高质量和高效率的要求。本文对硅片切割方法、游离磨料多线切割基本原理、线切割硅片材料去除机理以及切割工艺因素进行了综述。

太阳能硅片切割用金刚线发展评述

全面评述了太阳能硅片切割用金刚线的发展现状,规模化制造进展,主流产品及其制备工艺和性能评测方法,并对未来可能的发展趋势进行了预测。毋庸置疑,太阳能硅片切割将全面迎来金刚线切时代,而且因为光伏行业的爆炸式增长会造就极大的市场需求。国内众多企业已经顺势而上,逐步打破国外企业在金刚线制造行业的垄断地位,技术水平和产品质量也不断提升。未来呼应太阳能光伏行业的产业需求,金刚线会朝着四化方向发展。

太阳能硅片清洗剂TF-014的研制

介绍了一种太阳能硅片清洗剂TF-014的制备方法和应用性能,该清洗剂适用于金刚线切割超声清洗工艺,不仅具有优秀的去油污和金属离子螯合能力,而且具有低泡易清洗、不留白斑、无磷无氮、安全环保等特点。在全自动硅片超声清洗设备中,该清洗剂的最佳使用工艺为:清洗温度为55℃,清洗时间为240 s,清洗浓度为2.5%。

光伏太阳能硅片切割用钢丝生产

切割钢丝一般选用碳质量分数为0.80%～0.92%的专用盘条,对钢材冶炼水平尤其是各类非金属夹杂物的数量、尺寸等有较高质量要求。介绍常用规格切割硅片用钢丝的生产工艺流程,给出切割钢丝的主要规格及相应的技术指标。分析对切割钢丝质量有重要影响的因素:半成品钢丝热处理采用水浴淬火,焦磷酸盐电镀铜,硫酸盐电镀锌,并通过热扩散形成黄铜组织;盘条及中丝的拉拔采用直进式拉丝机,最终热处理后冷拉采用水箱拉丝机;水箱拉丝机成品拉拔前1～3道次选用聚晶模,其余选用硬质合金模具,并严格控制润滑液的成分,将润滑液温度控制在最佳温度区间。生产直径小于0.100 mm的金刚石线锯是切割钢丝未来的发展方向。

基于Halcon的太阳能硅片缺陷检测

随着太阳硅片朝着高性能方向发展,对太阳能硅片表面质量检测提出了更高的要求。基于机器视觉软件Halcon10.1可对太阳能硅片缺陷进行可靠的快速检测。本文利用德国MVTec公司的视觉软件Halcon10.1,实现对太阳能硅片隐裂、孔洞、脏污、断栅等缺陷快速地检测出来。实验表明,利用该技术能够提高对太阳能硅片崩边、隐裂、断栅等缺陷检测效率。

太阳能硅片表面损伤层与转换率的研究

改变垂直压力、砂子的堆积密度、尖锐程度变量研究了其对太阳能硅片损伤层大小的影响,改变半导体材料带隙宽度的大小探讨了其对太阳能电池转换率的影响。

太阳能硅片化学清洗剂的研究进展

介绍了太阳能硅片酸性清洗剂、碱性清洗剂、环保无磷清洗剂和高效节能清洗剂的性能和特点,并对四种太阳能硅片化学清洗剂的配方和清洗效果进行了综述,为太阳能硅片的化学清洗提供帮助。