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        金刚线论坛

        作者:转载来源:光伏变迁见证者 日期:2016年3月14日

         

        为了让大家加深对金刚线的了解,先将金刚线切割模式和现在的主流游离碳化硅切割模式进行一个对比。

        下图为详细的切割对比图。

        金刚线切割由于携带方式的改变,在切割效率、低TTV、低损伤等方面和原有切割模式存在巨大的差异。

        现有金钢线的类型大致可分为四种:电镀法、树脂法、镶嵌法、钎焊法。前两种较常见,后两种在细线化这块还是存在较大缺陷,主要还是因损伤基线的材料性能的固结方式。

        下图就是分别讲解的是树脂金钢线、电镀金钢线、砂浆模式的差异性及数据对比。

        下图对比的是采用不同切割方式导致的硅片表面差异


         

        下图是电镀和树脂金钢线两种方法切割的硅片对比。

         

        现在使用金钢线单晶制绒已经不存在较大的问题,在单晶制绒腐蚀绒面上,增加时效或者增加腐蚀强度均都可以达到理想绒面,并还能提高一定程度转换效率,主要是因硅片切割表面损伤层较小,表面平整度高,一致性好,绒面形成也相较砂浆单晶要好。

        金刚线切割的多晶硅片目前瓶颈主要是制绒后电池转换效率偏低以及硅片表面发亮的问题,这也是后续金刚线大规模应用所必须面对的(目前认为黑硅是解决绒面效果较差的问题和发亮的问题的方法之一。)

         

        为什么金钢线单晶制绒可以使用传统方式,但在多晶时候存在制绒绒面较差,硅片发亮的问题?

         


         

         

        下图是干法设备制绒电池和湿法制绒的图片比较。

         

        未来是湿法为王还是干法为王,主要还是由市场决定。

        黑硅可以拯救金钢线多晶困局吗?

        不一定能够,黑硅的技术其实相对金钢线切割要早,只是黑硅的技术对于表面的绒面要求无过多限制,从而能够迎合金钢线多晶切割。

         

          使用传统酸制绒工艺对多晶效果如何?

        单多晶市场份额竞争,目前由于多晶价格坚挺,从而给使得晶市场份额上升。而金钢线的使用导致单多晶成本产生了差异,单晶有了一定竞价优势。

         

        下图是对比金钢线在单多晶的应用差异

        上图是未来多晶硅片厚度的发展趋势:

         

        从上图可以看出,至少未来三年不会为厚度问题担忧,因为目前没有电池片产线大批量使用低于160um以下的硅片。

        问题解答:



         

        1、金钢线针对多晶切片有没有考虑过增加损伤层厚度,降低植绒差异?

        有公司试过通过增加金刚石颗粒粒径,来增加损伤层,但是粗糙度并没有明显的上升,或许未来将超声振动切割模式引入现在金钢线切割,可能会有较高的损伤层。但从另一个角度讲,是否能够利用金钢线损伤层小和TTV小,从电池工艺进行解决制绒差异问题。

        金钢线切割带来的损伤层小,对于传统酸制绒是障碍,对黑硅来说无问题,

         

        2、是否可以改变金刚沙的尺寸外形来增加损伤层厚度?

        增加金刚石的颗粒粒径可以增大但是不会过高的增大损伤层;开方的颗粒粒径大,粗糙度也大,导致开方的导轮跳动也大。

         

        3、可否通过优化金刚线粒度和形貌来减少碎片?

        金刚砂很锋利,切割摩擦力更小。碎片率片偏高,主要存在几个方面:一是晶体铸造方式杂质含量较高,二是晶界过多。从切割角度来说,固结的切割需要较高线速度承载。

         

        4、现有切片机如何改造成金刚线切片机?

         

        大部分的改造机都使用100um或者90um的金钢线。金刚线能不能推广主要看设备改造是否成功;改造机的高峰期就是金刚线多晶刚刚起步的时候,过了这个高峰期,机器就失去优势,大部分改造机的市场在未来单晶的市场空间不大。

         

        5金刚线硅片清洗工艺相对常规硅片的清洗工艺区别在什么地方?

        在清洗剂这块表面活性和碱性将会有一定调整会更加适应金钢线的应用。硅粉跟水反应,生成偏硅酸,粘稠液滴,硅片上的圆点就是。

         

        6、金刚线硅片清洗是否需要专门的清洗剂?

        不需要,后道添加其他化学添加剂即可。弱碱清洗剂,现在的容易洗花。目前的清洗剂工作PH1213左右。市场上真正针对金钢线切割而研发的切割液还没有,都是消泡剂加非离子型表面活性剂,兑纯水。

         

        7、切割点温度?

        测温枪线网与晶棒夹角位置,实测46℃(切割了一半,也是切割负载最大时候)。切割效率较高,产能热量会比高,同时金钢线并不像传统游离碳化硅还可以从热交换器中冷却在参与切割。

        水的冷却强于聚乙二醇,切割温度更高,代表着切片机电机输出更大,这是现有切片机的无法突破的障碍。现在金钢线专用机的切割速度是传统砂浆的两倍,传统砂浆切割线速度在580-720m/min,而金钢线专用机是1080-1440m/min

         

        8、现有切片机改金刚线,其机械稳定性如何?

        机械稳定谈不上,现在金钢线专用机的轴承全部采用高速轴承,现在的砂浆机改造后使用切割速度基本是砂浆的设置的极限。

         

        9、普通切片机改成金刚线切片机可以正常生产的有多少?

        正常生产都是可以的,但市场竞争力肯定是要弱,目前折旧大概2毛钱左右,仅仅硅耗增加、切割效率降低、耗线增加都远远不止。在有稳定订单的情况,反而新增专用机带来的利益更大。

        442的机器,1.2元的游离砂浆成本,改成金刚线后,硅耗和工作效率就是最大的优势。现在金钢线切割可以达到5-7/天的水平。442,一个月可以节约6万元钱.

         

        10、金刚线切割多晶,会有密集线痕,这个问题目前解决了吗?就是类似于密集线痕,但实际上不是线痕。

        均匀的丝滑表面,准确说是表面特征不同于砂浆,因为损伤层小,所以发亮,表面有痕,砂浆是游离态切割,表征发暗,光洁度低;金刚线是固结态切片,类似于刨子,但是不是每一刨都是相接的,槽有缝隙,光洁度高,损伤层浅,不利于制绒。

        多晶本身杂质多,位错多,晶向多,择优腐蚀,本身就不好制绒,尤其是损伤层小,表征发生变化的金刚线切片,但是可以在切片时是想办法增大损伤层,而从电池片调整工艺改变制绒方式。

         

        金钢线的镀层是20um,线径是母线线径不是成品线径:

        备注:

        方棒八寸200每公斤长度是17.96mm

        方棒八寸205每公斤长度是17.66mm

        圆棒八寸200每公斤长度是13.67mm.