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Challenges in Processing Diamond Wire Cut and Black Silicon Wafers in Large-Scale Manufacturing of High Efficiency Solar Cells 被引量:2
1
作者 Kishan Shetty Yudhbir Kaushal +2 位作者 Nagesh Chikkan D. S. Murthy Chandra Mauli Kumar 《Journal of Power and Energy Engineering》 2020年第2期65-77,共13页
Texturing of diamond wire cut wafers using a standard wafer etch process chemistry has always been a challenge in solar cell manufacturing industry. This is due to the change in surface morphology of diamond wire cut ... Texturing of diamond wire cut wafers using a standard wafer etch process chemistry has always been a challenge in solar cell manufacturing industry. This is due to the change in surface morphology of diamond wire cut wafers and the abundant presence of amorphous silicon content, which are introduced from wafer manufacturing industry during sawing of multi-crystalline wafers using ultra-thin diamond wires. The industry standard texturing process for multi-crystalline wafers cannot deliver a homogeneous etched silicon surface, thereby requiring an additive compound, which acts like a surfactant in the acidic etch bath to enhance the texturing quality on diamond wire cut wafers. Black silicon wafers on the other hand require completely a different process chemistry and are normally textured using a metal catalyst assisted etching technique or by plasma reactive ion etching technique. In this paper, various challenges associated with cell processing steps using diamond wire cut and black silicon wafers along with cell electrical results using each of these wafer types are discussed. 展开更多
关键词 DIAMOND wire CUT BLACK silicon Slurry wafers Amorphous silicon Additives Etching and TEXTURIZATION
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Surface Damage in Wire cut Silicon Wafers
2
作者 樊瑞新 阙端麟 《Rare Metals》 SCIE EI CAS CSCD 1999年第4期315-318,共4页
The surface damage and the damage depth in wire-cut silicon wafers and inner-diameter (ID) cut silicon wafers were studied by means of thickness meter, scanning electron microscopy (SEM) and double crystal X-ray diffr... The surface damage and the damage depth in wire-cut silicon wafers and inner-diameter (ID) cut silicon wafers were studied by means of thickness meter, scanning electron microscopy (SEM) and double crystal X-ray diffractometer. The results show that the surface of wire-cut silicon wafers is rougher than that of ID-cut silicon wafers and the surface damage in wire-cut silicon wafers is more serious than that in ID-cut silicon wafers, while the damage depth in wire-cut silicon wafers is smaller than that in ID-cut silicon wafers. The possible reasons for the generation of surface damage in wire-cut silicon wafers were also discussed. 展开更多
关键词 wire-cut surface damage silicon wafer
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基于超声毛细效应的电镀金刚石线切割工作液供给基础研究
3
作者 申鲁齐 王秀枝 +2 位作者 贾建宇 李赞 王燕青 《电加工与模具》 北大核心 2024年第2期60-66,共7页
薄片化、细线化是太阳能硅片切割的重要发展趋势,有利于光伏行业降本增效、降低发电的度电成本。细线化切割导致硅片间距小于100μm,薄片化则降低硅片抗弯能力,因此硅片间极易发生硅片吸附贴合现象,从而增加了硅片破裂风险。为此,提出... 薄片化、细线化是太阳能硅片切割的重要发展趋势,有利于光伏行业降本增效、降低发电的度电成本。细线化切割导致硅片间距小于100μm,薄片化则降低硅片抗弯能力,因此硅片间极易发生硅片吸附贴合现象,从而增加了硅片破裂风险。为此,提出将超声波毛细效应用于电镀金刚石线硅片切割,以减少和抑制晶圆吸附。为探究平板间超声波毛细作用规律进而指导工业应用,分别研究了平行板间距、平板与超声水槽底面间距、平板间不平行、表面活性剂、工作液温度和超声作用时间对超声波毛细现象的影响规律。研究结论为工业应用提供了指导,有助于抑制晶圆吸附,减小晶圆弯曲度,降低细线切割硅片的表面裂纹损伤,提高其断裂强度。 展开更多
关键词 电镀金刚石线切割 光伏硅片 超声波 毛细效应
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金刚线切割硅片废料制备高模数硅酸钾的研究
4
作者 张奶玲 《广州化工》 CAS 2024年第8期173-175,193,共4页
近年来,我国光伏能源飞速发展,对晶体硅片的需求量逐年大幅增加。但在生产太阳能硅片过程中,会产生大量的切割废料,有效地回收利用该废料已成为亟待解决的问题。本研究以金刚线切割硅片废料为原料,考察不同反应条件对制备4.8模数硅酸钾... 近年来,我国光伏能源飞速发展,对晶体硅片的需求量逐年大幅增加。但在生产太阳能硅片过程中,会产生大量的切割废料,有效地回收利用该废料已成为亟待解决的问题。本研究以金刚线切割硅片废料为原料,考察不同反应条件对制备4.8模数硅酸钾的影响。试验确定最佳的反应条件为:采用分批缓慢将前处理后的回收硅粉加入到预热好的碱液中反应的加料方式,控制反应温度为50~60℃,反应时间为4~5 h。区别于传统的硅酸钾生产方法,本方法在常压下,即可生产出模数高达4.8、稳定性良好的无色透明硅酸钾,为金刚线切割硅片废料的回收利用,提供了一个新的处理方法。 展开更多
关键词 高模数硅酸钾 硅酸钾 金刚线切割硅片废料 回收硅粉 回收利用技术
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切削液对金刚石线锯切割单晶硅片质量的影响 被引量:10
5
作者 高玉飞 葛培琪 +1 位作者 李绍杰 侯志坚 《武汉理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期86-88,共3页
选择4种切削液进行了电镀金刚石线锯切割单晶硅片的试验,研究了不同种类切削液对硅片的表面形貌、表面粗糙度、翘曲度和总厚度偏差的影响,分析了切削液对线锯切片过程的作用机理。研究结果表明,合成液对提高硅片的表面形貌质量,降低硅... 选择4种切削液进行了电镀金刚石线锯切割单晶硅片的试验,研究了不同种类切削液对硅片的表面形貌、表面粗糙度、翘曲度和总厚度偏差的影响,分析了切削液对线锯切片过程的作用机理。研究结果表明,合成液对提高硅片的表面形貌质量,降低硅片的表面粗糙度、翘曲度和总厚度偏差的综合效果最好。 展开更多
关键词 金刚石线锯 单晶硅片 切片 切削液
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太阳电池用Si片切割过程中浆料作用研究 被引量:5
6
作者 贺敬良 王学军 +1 位作者 童亮 董和媛 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期976-979,共4页
Si片生产技术及工艺的进步使得太阳电池用Si片的切片厚度不断降低,而超薄的太阳电池用Si片必须通过多线切割机进行切割。基于Si片切割过程中砂浆性能对Si片表面质量、Si片成片率和切割线寿命的影响,分析了多线切割机中切削液的性能,并... Si片生产技术及工艺的进步使得太阳电池用Si片的切片厚度不断降低,而超薄的太阳电池用Si片必须通过多线切割机进行切割。基于Si片切割过程中砂浆性能对Si片表面质量、Si片成片率和切割线寿命的影响,分析了多线切割机中切削液的性能,并采用不同工艺参数多次进行试验,总结出了砂浆对太阳电池用Si片切割状态的影响因素。通过分析,得出了改善砂浆性能来提高多线切割机切片性能并获得更高的Si晶片表面质量的方法。 展开更多
关键词 多线锯 切削液 砂浆 硅片 太阳电池
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树脂金刚石切割线切割硅片延时现象分析 被引量:4
7
作者 高伟 董夫宁 +2 位作者 李腾 马伯江 王东雪 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2018年第2期66-70,共5页
为消除树脂金刚石线切割硅片的延时现象,建立切割模型研究单颗金刚石树脂层退让性,分析退让量δ和切割线弓A的关系。理论研究表明:线弓的变化量和树脂层的退让量正相关。选不同硬度的树脂按相同工艺制备金刚石切割线,并进行单晶硅切割... 为消除树脂金刚石线切割硅片的延时现象,建立切割模型研究单颗金刚石树脂层退让性,分析退让量δ和切割线弓A的关系。理论研究表明:线弓的变化量和树脂层的退让量正相关。选不同硬度的树脂按相同工艺制备金刚石切割线,并进行单晶硅切割对比实验,用扫描电镜观察切割后的树脂金刚石线锯。发现:在相同的切割条件下,以较软的树脂制成的金刚石切割线其退让行为显著、线弓大、切割时间长。使用高强树脂,可增加树脂层的固化强度,降低树脂层的退让性,有效解决切割延时问题。 展开更多
关键词 树脂金刚石切割线 多线切割 硅片
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粘度与表面张力对硅片切割液稳定性能影响的研究 被引量:3
8
作者 王文昌 陆春 顾浩 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期387-391,共5页
通过在以聚乙二醇为基础液的切割液中添加不同含量及类型的4种非离子黏度调节剂和6种非离子表面活性剂考察其对Si C砂在切割液体系中的分散稳定性。结果表明:所选取的非离子黏度调节剂及表面活性剂在一定加入量范围内,均可提高Si C砂在... 通过在以聚乙二醇为基础液的切割液中添加不同含量及类型的4种非离子黏度调节剂和6种非离子表面活性剂考察其对Si C砂在切割液体系中的分散稳定性。结果表明:所选取的非离子黏度调节剂及表面活性剂在一定加入量范围内,均可提高Si C砂在切割液中的分散稳定性,且此两种方法均可用于提高成本相对较低的二甘醇新液体系悬浮稳定性。 展开更多
关键词 碳化硅 切割液 黏度调节剂 表面活性剂 悬浮稳定性 硅片
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新型太阳能级硅片切割技术 被引量:3
9
作者 毕勇 刘志东 +3 位作者 邱明波 汪炜 田宗军 黄因慧 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期582-585,567,共5页
提出了一种基于复合工作液的以电火花放电加工技术对半导体硅材料进行切割的新方法,研制了标准太阳能级硅切割专用夹具。结果表明高速走丝电火花线切割(HS-WEDM)对半导体硅切割具有效率高、材料损耗小、表面平整度好等特点,经检测切割... 提出了一种基于复合工作液的以电火花放电加工技术对半导体硅材料进行切割的新方法,研制了标准太阳能级硅切割专用夹具。结果表明高速走丝电火花线切割(HS-WEDM)对半导体硅切割具有效率高、材料损耗小、表面平整度好等特点,经检测切割效率大于100mm2/min,并且该技术能够实现大尺寸薄片切割,目前最大加工直径超过200mm,硅片厚度可控制在120μm以内。该工艺方法为探索进一步提高半导体硅材料放电切割效率,提高硅材料利用率以降低太阳能电池成本,拓展半导体材料的电火花加工方法,并形成具有我国自主知识产权的太阳能级硅高效放电切割技术提供了理论及实践依据。 展开更多
关键词 太阳能级硅 电火花 线切割 复合工作液
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硅片切割技术的现状和发展趋势 被引量:12
10
作者 王小军 孙振亚 《超硬材料工程》 CAS 2011年第6期19-23,共5页
随着太阳能技术和半导体技术的飞速发展,对硅片的直径,厚度和精度提出了更高的要求,传统的硅片加工方式已经不能满足需要。文章分析内圆切割、多线切割、电火花钱切割和超声振动切割四种硅片切割方式,指出多线切割是硅片的主要切割方式... 随着太阳能技术和半导体技术的飞速发展,对硅片的直径,厚度和精度提出了更高的要求,传统的硅片加工方式已经不能满足需要。文章分析内圆切割、多线切割、电火花钱切割和超声振动切割四种硅片切割方式,指出多线切割是硅片的主要切割方式,电火花线切割硅片技术有很大的发展潜力,超声振动切割优于其它三种硅片切割方式。 展开更多
关键词 硅片 超硬材料 综述 多线切割 电火花线切割 超声振动切割
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提高SiC砂在PEG为基础的线切割液中分散稳定性的研究 被引量:1
11
作者 王文昌 王平 顾浩 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1400-1404,共5页
将太阳能转变成电能的核心部件是太阳电池片的硅片基材,而线切割液的性能是影响切割效率、硅片质量以及成品率的重要因素。该文通过在以聚乙二醇为基础液的切割液中添加不同含量及类型的6种高分子分散剂,考察其对体系的黏度、表面张力... 将太阳能转变成电能的核心部件是太阳电池片的硅片基材,而线切割液的性能是影响切割效率、硅片质量以及成品率的重要因素。该文通过在以聚乙二醇为基础液的切割液中添加不同含量及类型的6种高分子分散剂,考察其对体系的黏度、表面张力、电导率、p H值和分散稳定性的影响,结果表明,该文所选取的6种分散剂在一定的加入量范围内,对体系的黏度、表面张力、电导率、p H值无明显影响,但均可提高Si C砂在切割液中的分散稳定性。 展开更多
关键词 硅片 线切割液 SIC 分散剂 分散稳定性
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含二甘醇硅片线切割液分析方法研究 被引量:2
12
作者 周永生 王平 顾浩 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1751-1755,共5页
采用电喷雾质谱(ESI-MS)技术和气相色谱质谱联用(GC-MS)技术,确定硅片线切割液中含有二甘醇和聚乙二醇(PEG 400)。分别采用高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)和气相色谱-质谱联用法(GC-MS)检测其中二甘醇含量。以甲醇-水(50∶50 v/v... 采用电喷雾质谱(ESI-MS)技术和气相色谱质谱联用(GC-MS)技术,确定硅片线切割液中含有二甘醇和聚乙二醇(PEG 400)。分别采用高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)和气相色谱-质谱联用法(GC-MS)检测其中二甘醇含量。以甲醇-水(50∶50 v/v)为流动相,Kromasil 100-C18为色谱柱,在所选用的HPLC条件下不能将二甘醇和其他组分分开,故不适用于二甘醇定量分析。采用GC内标法(正丁醇为内标物)、GC-MS外标法和GC-MS面积归一法的检测结果在一定误差范围内基本一致,说明3种方法均可行,可根据仪器设备条件选择。 展开更多
关键词 二甘醇 硅片切割液 气相色谱内标法 气-质联用外标法 气-质联用面积归一法
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SiC的添加量对树脂金刚石线切割能力的影响 被引量:1
13
作者 高伟 倪进华 +2 位作者 刘兴鹏 张顼 马伯江 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2020年第5期69-73,共5页
制备不同SiC含量的树脂金刚石线,并进行硅片切割试验。通过记录切割过程中的扭矩和加切情况,研究不同SiC添加量对树脂金刚石线切割能力的影响。结果表明:当树脂液中SiC添加量增加时,树脂金刚石线的切割能力逐渐增强;当SiC超过一定添加量... 制备不同SiC含量的树脂金刚石线,并进行硅片切割试验。通过记录切割过程中的扭矩和加切情况,研究不同SiC添加量对树脂金刚石线切割能力的影响。结果表明:当树脂液中SiC添加量增加时,树脂金刚石线的切割能力逐渐增强;当SiC超过一定添加量时,切割能力有所降低。试验中,树脂液中SiC的添加量为600 g/L时,树脂金刚石线切割硅片产生的切割扭矩为96 N·m,且无加切情况,其切割能力最高;此时树脂固化后的邵氏硬度为91 HD,树脂层中的SiC分散均匀,无气孔等缺陷。 展开更多
关键词 树脂金刚石线 硅片 多线切割 线锯 SIC
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分子蒸馏结合电喷雾质谱技术研究硅片切割液
14
作者 周永生 王平 顾浩 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1747-1750,共4页
采用分子蒸馏技术对010型切割液进行分离,对分子蒸馏温度进行优化。当温度为80℃,刮板转速为300r/min,加料速率2mL/min,系统绝压20Pa时,分子蒸馏分离效果最佳。采用电喷雾质谱直接进样技术分析切割液各馏分,在正离子模式下,各组分可形... 采用分子蒸馏技术对010型切割液进行分离,对分子蒸馏温度进行优化。当温度为80℃,刮板转速为300r/min,加料速率2mL/min,系统绝压20Pa时,分子蒸馏分离效果最佳。采用电喷雾质谱直接进样技术分析切割液各馏分,在正离子模式下,各组分可形成质子化分子或[M+NH4]+、[M+Na]+和[M+K]+等加合离子。以甲醇(1.0×10-3mol/L)-乙酸铵(90∶10 v/v)(流动相Ⅰ)为流动相时,[M+H]+、[M+NH4]+、[M+Na]+和[M+K]+4种PEG加合离子相对丰度均增加,[M+NH4]+峰增加尤为明显。对80℃分子蒸馏轻、重组分和PEG200进行电喷雾质谱表征时,以甲醇-水(90∶10 v/v)(流动相Ⅱ)为流动相,而对PEG400表征时则采用流动相Ⅰ。实验发现,采用流动相Ⅱ时轻组分与PEG200质谱分析结果类似,此时的重组分质谱结果与采用流动相Ⅰ时的PEG400类似。可推断,010#切割液主要成分为PEG200和PEG400,并含少量不挥发铵盐。 展开更多
关键词 分子蒸馏 电喷雾质谱 硅片切割液 聚乙二醇加合离子
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固着磨料多线锯研究进展 被引量:3
15
作者 曾明 周玉梅 郭长文 《超硬材料工程》 CAS 2007年第5期1-5,共5页
随着半导体工业的高速发展以及太阳能光电池产业的突起,对单晶以及多晶硅材料的需求不断增加。精密切割工具不仅要满足切割的质量,还要保证现代化生产的高效率。采用传统内圆锯片切割以及游离磨料多线锯切割逐渐显示出各种不足。而采用... 随着半导体工业的高速发展以及太阳能光电池产业的突起,对单晶以及多晶硅材料的需求不断增加。精密切割工具不仅要满足切割的质量,还要保证现代化生产的高效率。采用传统内圆锯片切割以及游离磨料多线锯切割逐渐显示出各种不足。而采用固着磨料多线锯切割是快速发展起来的一种精密切割技术。该文综述了固着磨料多线锯的锯丝制造方法,总结了固着磨料多线锯加工硬脆材料的锯切工艺,介绍了目前使用较多的多线锯切割机床,并展望了提高固着磨料多线锯锯丝寿命的可能途径。 展开更多
关键词 金刚石工具 固着磨料多线锯 综述 硅片 精密切割
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影响硅片翘曲度的设备因素分析 被引量:2
16
作者 蒋超 吕文利 邓斌 《电子工业专用设备》 2016年第9期7-14,共8页
剖析了多线切割的工作机理和硅片切割原理,对影响硅片翘曲度的设备关键部件进行理论分析,并通过切割试验来对分析的结果进行论证;同时,创建切割钢线的理想力学模型,利用偏微分方程对模型进行力学分析,分析出切割钢线工作时的振动特性,... 剖析了多线切割的工作机理和硅片切割原理,对影响硅片翘曲度的设备关键部件进行理论分析,并通过切割试验来对分析的结果进行论证;同时,创建切割钢线的理想力学模型,利用偏微分方程对模型进行力学分析,分析出切割钢线工作时的振动特性,并进一步论证钢线振动诱发的加工特性对硅片翘曲度的影响。 展开更多
关键词 多线切割 硅片翘曲度 力学模型 振动特性
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适用于硅晶体多线切割的线切割液研制 被引量:1
17
作者 熊次远 李庆忠 +1 位作者 钱善华 闫俊霞 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1726-1731,1736,共7页
本文通过硅片旋转磨损试验模拟线切割过程,以评价切割液的切割性能。首先,通过对比试验选出线切割液的主要组份;接着,通过正交试验优化各组份的含量并得到最优配方;最后,在相同条件下将最优配方与某市场切割液进行比较。结果表明:自制... 本文通过硅片旋转磨损试验模拟线切割过程,以评价切割液的切割性能。首先,通过对比试验选出线切割液的主要组份;接着,通过正交试验优化各组份的含量并得到最优配方;最后,在相同条件下将最优配方与某市场切割液进行比较。结果表明:自制最优配方切割液MRR为7820 nm/min,Ra为9.12 nm。与市场切割液相比MRR稍低,但表面粗糙度要好。分析原因是由于新配方切割液在分散性和润滑性方面有所提高,而且碱性变强,加大了化学作用,有效的提高了晶片表面质量。 展开更多
关键词 硅片 多线切割 线切割液 材料去除率(MRR)
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高效硅片切割液TF-033的研究
18
作者 陈同军 牛树怀 赵琦琦 《浙江化工》 CAS 2017年第3期17-20,共4页
通过分子构效关系的研究及合理的配方设计,以低泡嵌段聚醚和梳型结构分散剂为主要原料,添加润湿剂、抗氧化剂、防腐剂、消泡剂等表面活性剂,研制了一种硅片切割液TF-033。它具有低粘度、高分散性、高润滑性等特点。一方面能有效解决因... 通过分子构效关系的研究及合理的配方设计,以低泡嵌段聚醚和梳型结构分散剂为主要原料,添加润湿剂、抗氧化剂、防腐剂、消泡剂等表面活性剂,研制了一种硅片切割液TF-033。它具有低粘度、高分散性、高润滑性等特点。一方面能有效解决因砂浆沉积引起的脏污片问题,提高切片稳定性和成品率,另一方面大幅降低了设备能耗,进而达到降本增效的目的。 展开更多
关键词 硅片切割液 结构钢线 金刚线 低泡嵌段聚醚 梳型结构分散剂
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Ф0.070 mm金刚线母线生产技术 被引量:1
19
作者 李树荣 《金属制品》 2020年第5期18-20,共3页
直径0.070 mm的金刚线母线对直径、椭圆度、抗拉强度、破断拉力等性能要求高,通过选择合适的盘条含碳量、盘条直径,制定合适的镀铜工艺和拉拔工艺,提供一套可以满足硅片切割用的金刚线母线产品的生产工艺,生产出直径0.070 mm的金刚线母... 直径0.070 mm的金刚线母线对直径、椭圆度、抗拉强度、破断拉力等性能要求高,通过选择合适的盘条含碳量、盘条直径,制定合适的镀铜工艺和拉拔工艺,提供一套可以满足硅片切割用的金刚线母线产品的生产工艺,生产出直径0.070 mm的金刚线母线产品,其破断拉力≥12.5 N,圈径≥100 mm,经镀砂后可用于高效切割太阳能硅片。 展开更多
关键词 金刚线母线 破断拉力 太阳能硅片 高效切割
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太阳能晶硅片切割废液资源化回收处理工艺研究
20
作者 宋漫漫 阳辉 +1 位作者 高敏杰 王杰 《再生资源与循环经济》 2013年第12期28-30,共3页
采用纯物理法,通过固液分离、脱色、精滤、真空蒸馏、指标调节等工艺技术,对太阳能晶硅片切割废液进行资源化回收处理,切割废液回收得到的产品各项性能指标满足使用要求,可以再次作为太阳能晶硅片切割液使用,实现切割废液资源化循环利用... 采用纯物理法,通过固液分离、脱色、精滤、真空蒸馏、指标调节等工艺技术,对太阳能晶硅片切割废液进行资源化回收处理,切割废液回收得到的产品各项性能指标满足使用要求,可以再次作为太阳能晶硅片切割液使用,实现切割废液资源化循环利用,以及社会、环境和经济效益的有机统一和协调发展。 展开更多
关键词 晶硅片 切割 废液 回收
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