基于金刚线切片的钙钛矿/硅叠层太阳电池

提出一种免空穴传输层的策略,将自组装单分子层材料作为钙钛矿活性层的添加剂,通过一步旋涂法直接将钙钛矿薄膜制备在导电基底表面,其中薄膜的质量与均一性都得到改善。进一步地,将该方法应用在低成本的商用金刚线切片上,可在高粗糙度的硅表面制备出覆盖度高、形貌致密、无空洞的钙钛矿薄膜。在光电性能方面,用该方法得到的单结钙钛矿太阳电池的光电转换效率为21%,填充因子高达83%,两端钙钛矿/硅叠层太阳电池的光电转换效率为28%。

金刚线在硅晶体切割领域的应用研究

金刚石切割线近年来迅猛发展,通过与传统砂浆切割工艺对比分析优缺点,详细介绍了新材料金刚石切割线的分类、特性、结构原理、切割工作原理以及发展前景。

“双碳”目标下金刚线发展机遇分析

在“碳达峰、碳中和”不断推进及光伏发电成本持续下降背景下,全球光伏装机规模有望持续增长。中国光伏行业协会预计,2022—2030年全球每年新增光伏装机量保守估计为195~315 GW,乐观估计为240~366 GW。光伏行业持续的高景气度为金刚线应用提供了巨大市场。作为可能替代品钨丝金刚线的难题是原料问题,钨丝生产的成材率还比较低,使用钨丝做金刚线母线虽然能在很大程度上解决细线化问题,但要全面取代高碳钢丝,需要解决的核心问题是成本。预计未来3~5年,金刚线仍将是硅片切割的主流耗材,两种金刚线母线高碳钢丝与钨丝会长期并存。

轴承过盈配合量对多金刚线切片机主轴轴向窜动的影响

为了提升单晶硅片的切片质量,建立了单晶硅棒多线切割的张力模型,并通过理论数据与实验数据的对比,验证了主轴在料摆辅助切片下轴向力模型的可靠性。以此为基础,设计了主轴轴向窜动实验装置,探究了轴承安装参数对主轴轴向窜动的影响规律。实验结果表明,过盈量将改变轴承结合部刚度,进而影响主轴轴向位移,轴向位移随着角接触球轴承过盈配合量的增大而增大,随着圆柱滚子轴承过盈配合量的增大而减小。当角接触球轴承过盈量为0.01mm、圆柱滚子轴承过盈量为0.03mm时,窜动量最小为1.61μm。该实验结论为多金刚线切片机主轴安装工艺优化及表面加工质量提升提供了理论依据。

基于机器视觉的金刚线表面质量检测

针对电镀金刚线质量品控难度大、成本高等问题,首次研制了一种基于机器视觉的金刚线离线表面质量检测系统.文中介绍了金刚线质量检测系统的结构组成,对用于评价金刚线质量情况的常用性能指标的相关算法实现进行了详细描述,并以平铺图的方式在一定程度上不加以验证的还原了金刚线的三维表面形貌.最后,根据设计制作实物并进行测试,结果表明,出刃率计算精度达93.2%,出刃高度计算精度达92.9%,满足金刚线质量检测评价的要求,在提高检测效率的同时降低检测难度.

基于EtherCAT的金刚线多线切割机控制系统研究

金刚线多线切割是目前最先进的切片加工技术,合理稳定的控制系统能够保证制品的质量、同时也能提高生产效率。在研究EtherCAT技术的基础上,设计了基于EtherCAT的硬件系统方案,并对其硬件进行了配置。为了优化整个控制系统、提高多个伺服电机同步控制性能,分别对金刚线锯张力控制和主从辊同步控制进行分析研究。在上述研究设计基础上,完成了软件设计。最后通过实验对控制系统进行验证,实验结果表明基于EtherCAT的控制系统很好地提高设备的灵活性、快速性和精确性。

基于高斯差分滤波的金刚线颗粒检测方法

电镀金刚线质量品控难度大、成本高,金刚线线体表面颗粒的数量是衡量金刚线质量的重要指标。文中针对金刚线线体表面颗粒大小不一,形状各异的特点,提出基于高斯差分滤波的金刚线颗粒边缘增强及提取方法。实验结果表明,文中所述方法对金刚线线体表面颗粒的复杂状态以及粘连状态都具有很好的处理结果。最后给出了金刚线颗粒参数统计结果。

金刚线开刃设备的研究开发

介绍金刚线开刃机的研发与创新过程。金刚线开刃机采用集放线机、张力控制机构、开刃机构、收线机于一体的模块化结构设计。收放线、排线以及开刃单元均采用伺服控制系统,张力控制在线可调,采用比例调节阀精确控制。机器具有结构紧凑,占地面积小,运行稳定、噪音小、排线精度高等特点。

工艺参数对悬砂法复合电镀制备金刚线的影响

研究了以悬砂法复合电镀氨基磺酸镍的方式制备金刚线时,上砂镀过程中阴极电流密度和上砂时间对金刚线表面磨粒分布和含量、直径与抗拉及抗扭性能的影响。结果表明,以阴极电流密度7 A/dm^2上砂镀3 min,可制得镀层平整、磨粒分布均匀、抗拉和抗扭性能良好的金刚线。

电镀金刚线技术探讨

介绍金刚线特点和市场状况,从光伏发电量、硅片切割需求量、单晶硅和多晶硅切割时金刚线的占有率,预测2018年金刚线总体需求。对金刚线母线的原料、工艺流程、生产设备和主要工艺进行研究,说明电镀金刚线时的主要影响因素及控制要点,提出行业发展应关注的几个问题。

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。

金刚线用高碳钢丝黑点和白线原因分析

针对高碳钢丝在生产过程中出现黑点和白线问题,运用光学体视显微镜、数码显微镜、扫描电镜/能谱仪对黑点和白线样品的表面形貌和微区化学成分进行分析。结果表明:黑点实质上是锈蚀点,主要成分为铁的氧化物,是在高碳钢丝镀层破损位置发生电化学反应形成并扩展而成;白线实质上是高碳钢丝的黄铜镀层在拉拔过程中刮伤露出钢丝基体形成,铜锌镀层扩散不均匀导致镀层极易被刮伤。建议生产中控制高碳钢丝的生产温度和湿度,改善拉拔润滑条件,避免损伤高碳钢丝黄铜镀层,设定合理的贮存条件和包装工艺。

电镀金刚线的四化技术路线

本文提出了电镀金刚线的主要技术要素,给出了电镀金刚线的系列检测方法,详细介绍了电镀金刚线的四化技术路线,深入分析了四化技术路线的优点、难点,最后指出了未来金刚线产品发展趋势。

金刚线断线视觉检测系统研制

金刚线断线检测是金刚线生产过程中的重要环节。针对现有接触式检测方法敏感度低、断线反馈滞后等问题,提出了一种基于机器视觉检测激光下金刚线反射的光斑点的非接触式断线检测方法。设计了一个金刚线光斑点检测的嵌入式平台,并基于图像处理技术对光斑点检测方法进行了研究。首先,对原始图像进行预处理、空间滤波操作和直方图均衡化,滤除了背景中大部分的细小干扰亮斑点,突出了暗背景下的目标斑点,利用改进的局部自适应阈值算法,有效地将目标斑点和背景进行分离,减轻了斑点亮度不均对斑点分割的影响。接着,提出基于RANSAC算法的多约束目标轮廓检测算法,结合斑点的几何形态、分布和线性分布规律,对目标斑点进行轮廓检测,进一步滤除了图像中的干扰斑点,有效地识别出了所有目标光斑点,得到了较理想的光斑点分割与检测的效果。最后在金刚石产线搭建样机实验,在金刚线生产周期中,系统光斑点检测正确率达到了99.9%以上,同时检测系统在断线反馈时间相较于现有系统快90.7%,同时在误报警率上,检测系统优于现有系统。实验结果表明,该检测系统能够准确稳定进行断线检测,为金刚线检测提供了一套良好的参考方案。

光伏切割用钨丝金刚线市场应用

碳钢金刚线线径的理论极限约30μm,产业化极限约35~36μm。钨丝金刚线优势是韧性好、强度高、不易断线,产业化极限能到24~25μm,断线率约3%。折合硅片单片线耗由1.5 m降低到0.5 m。与碳钢金刚线相比,目前钨丝金刚线的性价比还不够高,不具备大规模应用优势。主要发展方向一方面是增加产能,另一方面是和碳钢金刚线拉开线径差。

硅晶片金刚线多线切割机

本文阐述了硅晶片金刚线多线切割原理,并对自主研发的硅晶片多线切割机及其工艺作了介绍。

Ф30 μm超细超高强韧金刚线母线的研发

通过优化电镀丝热处理工艺及湿拉配模工艺,研发超细和超高强韧金刚线母线。建设中丝淬火后保温通廊,促进高碳钢丝的等温转变过程,避免中丝表面冷却过快而产生的贝氏体、马氏体等硬脆组织,使钢丝索氏体化率从80%提高至98%。在丝径64μm以下金刚线母线湿拉过程中,采用无滑动拉丝机组,各个独立的驱动轮严格与拉丝速度同步,线材和驱动轮之间不产生滑动及摩擦,且可高速运转,避免拉丝过程中模序延伸率与机械延伸率不匹配而造成的机械过载断丝,使钢丝湿拉过程中的断丝率由20%降至5%以下,直线性不良率由30%降至15%以下。

一型金刚线切割机控制系统设计

金刚线切割技术是目前世界上先进的切割加工方法之一。一般的线切割机采用收放两个线轮,对两个电机的同步性有严格的要求,两个电机需采用伺服电机,成本较高。本文中,将两个收放线轮合二为一,收放线轮用一个轮代替,线的缠绕方向不同,从而达到一侧放线一侧收线,采用一个电机控制,这样既节约了成本,便于控制,又减少更换金刚线的频率。

金刚线切多晶硅片湿法黑硅技术研究进展

金刚线切多晶硅片技术能提高出片率、有效降低硅片生产成本;而湿法黑硅技术不仅能有效解决金刚线切多晶硅片表面反射问题,还能带来电池效率增益。本文研究了湿法黑硅技术的几种工艺路线、不同金属辅助催化体系、专利分布及产业化现状,指出其具有良好的产业化前景。

金刚线切割工艺对硅片表观质量影响研究

随着光伏市场竞争日趋激烈,光伏产品质量控制显得尤为重要。硅片品质的稳定性对下游产品至关重要。通过对金刚线硅片切割技术参数进行实验,结合硅片不良比例的数据变化,对工艺参数变化对硅片表观质量的影响进行分析,为现场产品不良改善提供指向,从而以最快速度改善硅片品质。