[发明专利]一种用柱状晶体硅棒加工矩形光伏电池硅片的加工方法

说明书

本发明涉及晶体硅光伏电池技术领域，具体涉及一种用柱状晶体硅棒加工矩形光伏电池硅片的加工方法，包括：步骤一、确认、加工硅棒的柱面；步骤二、截断硅棒；步骤三、切片；步骤四、不规则边、角的处理；步骤五、倒角切片。该加工方法在确定所需晶体硅片的晶向之后，采用纵向切割的技术方法得到所需尺寸和晶向的晶体硅片。该加工方法的优点：(1)与传统的横向切片方法相比，加工同样的矩形硅片，可以提高圆柱形晶体硅棒的有效利用率；在相同硅棒利用率的情况下，可以加工出更规整的矩形硅片；(2)用此方法加工的硅片，能标准化地调整光伏组件的电压、电流和功率等级。用矩形硅片组成的光伏组件比现有技术有更高的功率密度、更低的单位成本。

技术领域

本发明涉及晶体硅光伏电池技术领域，具体涉及一种用柱状晶体硅棒加工矩形光伏电池硅片的加工方法。

背景技术

用单晶硅制作的光伏电池，具有制作工艺简单、光电转换效率高的特点。但是，现有技术中，在单晶硅制备过程中，由于整个晶体生长受热力学定律和动力学过程的控制，生长出来的单晶硅材料往往不是十分规整的圆柱形硅棒。

圆柱形硅棒通常可以沿硅棒的径向切出圆形的硅片，也可以先将圆柱形硅棒加工成矩形硅棒，再沿径向切出矩形的硅片，进而加工成光伏电池。

圆形的硅片对圆柱形硅棒的利用率较高，而矩形的电池对光伏组件的面积利用率较高。为了追求较高的硅材料、光伏组件封装材料、电站材料和电站场地利用率，得到较好的经济效率，只好对硅片的形状折衷考虑，现有技术是采用方形硅片，且保留适当的圆弧或倒角。保留圆弧或倒角的大小取决于技术经济和价值的分析结果。

现有技术的缺点是显而易见的，为了保证光伏组件的光电效率，不得不以牺牲硅材料的利用率为代价；同样，为了提高硅材料的利用率，又不得不牺牲光伏组件的光电转换效率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用柱状晶体硅棒加工矩形光伏电池硅片的加工方法，该加工方法制得的矩形硅片应用于制作的光伏组件具有更高的光电转换效率、更高的功率密度和更低的成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

提供一种用柱状晶体硅棒加工矩形光伏电池硅片的加工方法，它包括以下步骤：

步骤一、确认、加工硅棒的柱面：对柱状晶体硅棒加工出柱面，得到晶体硅棒柱面，所述晶体硅棒柱面的准线是一条闭合曲线或由若干条不连续曲线连接而成；

步骤二、截断硅棒：根据矩形硅片所需的长度截断所述晶体硅棒，以确定矩形硅片的外形轮廓尺寸，并确定所切矩形硅片一组对边的标准化长度；

步骤三、切片：以垂直于所述晶体硅棒的轴线的方向进行多平面切割所述晶体硅棒，并控制各切割平面之间的间距，以形成矩形硅片的厚度；所述晶体硅棒柱面的准线确定矩形硅片的外形轮廓；所述晶体硅棒的晶向确定硅片的晶向；确认好晶向后，纵向分块，得到一系列长度相同、但宽度不等的硅块；

步骤四、不规则边、角的处理：按设计的尺寸加工硅块的不规则边、角至符合要求，得到处理后的硅块；

步骤五、倒角切片：将步骤四所得的硅块分组完成倒角切片，得到矩形硅片。

其中，所述步骤二中切片的方向与所述晶体硅棒的轴线相平行。

上述技术方案中，所述步骤一中，所述柱状晶体硅棒的材料是单晶硅，其沿硅棒轴向的等效晶向指数是〈111〉。

上述技术方案中，所述步骤一中，所述柱状晶体硅棒的材料是单晶硅，其沿硅棒轴向的等效晶向指数是〈100〉。

上述技术方案中，所述步骤一中，所述柱状晶体硅棒的材料是多晶硅，对晶向没有要求。