太阳能直拉单晶硅圆棒及线切割硅片生产项目可行性研究报告

太阳能直拉单晶硅圆棒及线切割硅片

生产项目

可行性研究报告

目录

第一章总论 (1)

1.1项目名称及建设单位 (1)

1.2可行性研究报告编制的依据和原则 (1)

1.3 项目提出的背景及投资必要性 (2)

1.3.1项目提出的背景 (2)

1.3.2投资的必要性 (3)

1.4 可行性研究的范围及主要内容 (5)

1.4.1项目研究的范围 (5)

1.4.2项目研究工作的主要内容 (5)

1.5 总投资及资金来源 (5)

1.6 主要数据及技术经济指标 (6)

1.7 可行性研究的主要结论 (7)

1.7.1 项目的建设是必要的 (7)

1.7.2 项目的建设是可行的 (7)

1.7.3 项目具有良好的经济效益 (8)

1.7.4 项目具有良好的社会效益 (8)

第二章厂址选择 (9)

2.1 项目概况 (9)

2.2 拟建厂址概况 (9)

2.3 建设条件 (10)

2.3.1 自然条件 (10)

2.3.2 地质条件 (10)

2.3.3 供电 (11)

2.3.4 给排水 (11)

第三章市场预测及建设规模 (12)

3.1 市场供需现状及预测 (12)

3.1.1光伏产业发展现状及趋势 (13)

3.1.2 光伏市场需求现状及预测 (19)

3.1.3 光伏产业市场前景 (27)

3.2 建设规模及产品方案 (28)

3.2.1 建设规模 (28)

3.2.2 产品方案 (29)

3.2.3 产品标准 (29)

3.2.4 产品质量 (29)

第四章物料供应与生产协作 (30)

4.1 原辅材料供应 (30)

4.1.1 主要原辅材料用量 (30)

4.1.2 主要原辅材料质量要求 (30)

4.1.3 原辅材料来源 (30)

4.2 原材料和产品的贮存 (31)

4.2.1 主要原材料入库 (31)

4.2.2 原材料的贮存 (31)

4.2.3 成品的贮存 (31)

第五章工程设计方案 (32)

5.1 工艺 (32)

5.1.1 概述 (32)

5.1.2 生产方案 (32)

5.1.3 工艺设备 (39)

5.1.4 工作制度与年时基数 (49)

5.1.5 车间平面布置及环保通风 (49)

5.2 总图与运输 (49)

5.2.1 总平面布置原则 (49)

5.2.3 总图主要数据 (52)

5.2.4运输 (52)

5.2.5 仓库 (53)

5.3 土建 (53)

5.3.1设计依据 (53)

5.3.2 主要技术准则及主要建筑物特征 (54)

5.3.3 建筑设计 (54)

5.3.4 土建工程投资估算 (56)

5.4 给排水 (57)

5.4.1 给水工程及消防 (57)

5.4.2 排水工程 (58)

5.5 供电 (59)

5.5.1 供电要求及电源 (59)

5.5.2 装机容量及计算负荷、年耗电量、供电方案 (59)

5.5.3 配电设计 (60)

5.6 动力 (61)

5.7 空气净化及调节 (62)

第六章环境保护、职业安全卫生及消防 (64)

6.1 环境保护 (64)

6.1.1 环保方针 (64)

6.1.2 环保法规和标准 (64)

6.1.3“三废”治理措施 (65)

6.1.4 环保投资 (72)

6.2 劳动安全与工业卫生 (72)

6.2.1设计采用的劳动安全标准 (72)

6.2.2设计原则 (73)

6.2.3建设项目生产过程中职业危害分析 (73)

6.2.4保证劳动安全卫生的技术措施 (73)

6.3 消防 (74)

第七章节能及综合利用 (76)

7.1 能耗指标及分析 (76)

7.1.1 设计采用的标准和依据 (76)

7.1.2 能耗指标及分析 (76)

7.2 设计中采取的节能措施 (77)

7.2.1 节能重点 (77)

7.2.2 主要节能措施 (77)

7.2.3节水措施 (78)

第八章企业组织和劳动定员 (79)

8.1 生产组织 (79)

8.2 工作制度与劳动定员 (80)

8.2.1 工作制度 (80)

8.2.2 劳动定员 (80)

8.3 人员培训 (81)

8.3.1 人员培训 (81)

8.3.2 培训内容 (81)

第九章项目实施计划 (83)

第十章投资估算和资金筹措 (84)

10.1 建设资产投资估算 (84)

10.1.1 编制依据 (84)

10.1.2 编制说明 (84)

10.1.3 建设投资构成 (84)

10.2 流动资金估算 (85)

10.3建设期利息 (86)

10.4 总投资构成 (86)

10.5 资金筹措 (86)

第十一章财务评价和经济效益分析 (87)

11.1 编制依据 (87)

11.2 基础数据 (87)

11.2.1 生产规模和产品方案 (87)

11.2.2 实施进度 (87)

11.2.3 劳动定员与工资总额 (87)

11.3 产品成本估算 (87)

11.4 年营业收入和年营业税金及附加估算 (89)

11.5 利润总额及分配计算 (89)

11.6 财务盈利能力分析 (89)

11.7 清偿能力分析 (90)

11.8 不确定性分析 (90)

11.8.1 敏感性分析 (90)

11.8.2 盈亏平衡分析 (92)

11.9 财务评价结论 (93)

第十二章项目风险分析 (94)

12.1 政策法律风险 (94)

12.2 市场风险 (95)

12.3 技术风险 (95)

12.4 经营管理风险 (95)

附表：项目经济分析表

附件：厂区平面规划图

第一章总论

1.1项目名称及建设单位

项目名称：太阳能直拉单晶硅圆棒及线切割硅片生产线项目

建设单位名称：*****丰源光伏科技有限公司

建设地址：*****省*****县工业园区

企业性质：民营企业

企业法人：****

1.2可行性研究报告编制的依据和原则

1、编制依据

（1）********光伏科技有限公司：《太阳能直拉单晶硅圆棒及线切割硅片生产线项目可行性研究报告编制委托书》；

（2）本项目符合国家发改委2005第40号令《产业结构调整指导目录(2005年本)》中第一类鼓励类第十六条轻工中第13款“高技术绿色电池产品制造（无汞碱锰电池、氢镍电池、锂离子电池、高容量密封型免维护铅酸蓄电池、燃料电池、锌空气电池、太阳能电池）”条目，是当前国家和省重点鼓励发展的产品，项目符合国家、地方相关产业政策；

（3）《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》；

（4）建设单位提供的有关资料。

2、编制原则

(1) 遵循技术进步原则，根据市场需求和企业实际情况，按经济规模进行技术改造；

(2) 采用先进的工艺技术及设备，力求产品高质量、生产低成本，使

产品具有较强的市场竞争力，并尽量利用存量资产，节约投资，以取得最大的经济效益和社会效益；

(3) 合理布置厂房及生产设施，使其配置科学合理、物流顺畅，满足生产纲领的要求；

(4) 合理配置公用工程及动力设施，并符合有关规定；

(5) 严格执行防治污染及其他危害的规定，在与主体工程“三同时”的原则下，坚持可持续发展的方针。

1.3 项目提出的背景及投资必要性

1.3.1项目提出的背景

由于世界范围内的能源紧张和对环境保护的重视，一些新能源和可再生能源被不断地开发利用，在整个能源构成中的比例也将越来越大，而太阳能被认为是二十一世纪的最重要的能源，以太阳能为资源基础的生产将是一种可持续的发展模式。目前，全球光电能产业年均增长率高达30%，据预测，2050 年世界人口将增至89 亿，届时的能源需求将是目前的3 倍，而可再生能源要占50%，确切地说，2050 年可再生能源供应量将是现在全球能耗的2 倍。中国能源界的权威人士预测,到2050 年，中国能源消费中煤只能提供总能耗的30～50%，其余50～70%将靠石油、天然气、水电、核电、生物质能和其它可再生能源。由于中国自己的油气资源、核电和水力资源都十分有限，直接地大量燃烧生物质能也将逐渐淘汰。因此如何评价中国自己的可再生能源与利用国外资源，对中国的能源发展战略有举足轻重的关系。

本公司鉴于对市场前景的认识和发展太阳能电池的要求，提出本项目的建设，使之成为企业的经济增长点。从上述背景材料分析，项目的定位是准确的，有利于消费者的利益，满足当今和今后的市场发展需要，有利于我国能源工业实现“十一五”规划，有利于企业自身的发展。

1.3.2投资的必要性

在能源短缺、环境保护问题日益严重的我国，低成本高效率地利用太阳能就显得尤为重要，特别是在1992年联合国召开的发展大会上，我国政府签署了环境与发展的《里约宣言》，之后率先制定了中国《21世纪议程》，把可持续发展作为国家的基本发展战略。2002 年 8月在南非召开的世界首脑峰会上，可再生能源成为主要议题之一。因此，走可持续发展道路已成为各国共同的长期发展战略，发展新能源和可再生能源已成为一项紧迫的战略性任务。

一百年多来，全球能源消耗基本趋于稳定态势，平均每年呈3%指数增加。尽管许多工业化国家能源消耗基本趋于稳定，但大多数发展中国家工业化进程加快（如中国），能耗不断增加，因此预计全球未来能源消耗态势仍将以3%的速度增长。能耗平均呈指数增长趋势所带来的后果是十分严重的：一方面伴随着化石燃料消耗的增加，大气中CO2的含量相应增加，地球不断变暖，生态环境恶化，自然灾害及其造成的损失逐年增加，另一方面将愈来愈快地消耗掉常规化石能源储量。有资料表明，世界化石燃料耗尽时间从现在开始只有几十年的时间。能源的潜在危机和生态环境的恶化迫使世界各国积极开发可再生能源。在今后的20～30年里，全球的能源结

构必然发生根本性的变化。专家预测，在下世纪50年代，新能源与可再生能源在整个能源构成中会占到50%。因此开发利用包括太阳能在内的可再生能源、实现能源工业的可持续发展更具有迫切性、更具有重大战略意义。

太阳能光伏发电在太阳能热发电、风力发电、海洋发电、生物质能发电等许多可再生能源中具有重要的地位，光伏能源被认为是二十一世纪最重要的新能源。这是因为光伏发电有无可比拟的优点：充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、初步的实用性、资源的充足性及潜在的经济性等，应用极其广泛。世界光伏组件产量上世纪末最后10年的平均增长率为20%，在各国政府的推动下，目前全球光伏产业年均增长率已高达30%，多年来光伏产业一直是世界增长速度最高和最稳定的领域之一，也成为全球发展最快的新兴行业之一。按各国的可再生能源发展计划推算，2010年以前，光伏行业将持续30％以上的高速增长，2010～2040年，光伏行业的复合增长率将高达25%，可预见的高速增长将持续40年以上。光伏产业的发展前景已经被愈来愈多的国家政府所认识，特别是1997 年以来许多发达国家和地区纷纷制定光伏发展规划，如到2010年，美国计划累计安装4.6GW（含百万屋顶计划）；欧盟计划累计安装6.7GW（可再生能源白皮书），其中3.7GW安装在欧洲内部，3GW出口；日本计划累计安装5GW（NEDO日本新阳光计划），预计其它发展中国家1.8GW （估计约10%），预计世界总累计安装18GW。我国光伏产业近几年发展也极其迅速，已成为我国新兴朝阳产业。太阳能电池属高技术光电产业，是国家重点发展的高新技术产品。实施本项目将是高新技术产业发展的需

要，项目建设是必要的。

1.4 可行性研究的范围及主要内容

1.4.1项目研究的范围

本次可研只针对*****丰源光伏科技有限公司在*****省*****县工业园区的新厂区建设太阳能直拉单晶硅圆棒及线切割硅片生产线项目。

1.4.2项目研究工作的主要内容

本报告的编制工作按照国家发展与改革委员会的有关精神，通过对该项目在技术上的可靠性、经济上的合理性以及产品市场等方面的分析，论述项目的可行性情况。主要内容包括：（1）进行新产品的市场预测，拟定技改项目的产品方案和生产规模；（2）确定太阳能直拉单晶硅圆棒及线切割硅片的工艺技术和设备方案；（3）项目的物料供应与生产协作；（4）项目厂内外运输量及运输方式；（5）项目需要的公用和辅助工程方案；（6）项目的环境影响问题并提出环境保护措施；（7）项目的安全卫生措施方案和消防设施方案；（8）项目的组织机构与人力资源配置；（9）制定项目进度计划；（10）对项目所需投资进行详细估算和财务评价。1.5 总投资及资金来源

(1)项目建设固定资产投资61985.1万元，其中企业自筹31985.1万元，申请银行建设投资贷款30000万元，年利率6.912%；

(2)流动资金由企业铺底7238.42万元，申请流动资金贷款10000万元，年利率6.903%；

(3)建设期利息3110.4万元，由企业自筹。

1.6 主要数据及技术经济指标

本项目主要技术经济指标见表1-1：

1.7 可行性研究的主要结论

1.7.1 项目的建设是必要的

本项目采用国内外先进的单晶炉、切片机、切方机、单晶硅带锯床、滚圆机、清洗机、硅片检测设备、硅棒检测设备等设备，配置相关辅助设备，以形成年产1500吨单晶硅圆棒及10000万片单晶硅切片的生产能力，从而实现企业利润增长，项目的实施能有效地提高产品的市场竞争能力，提高企业技术装备水平，有利于县工业园调整产品结构，提高县域经济竞争力，增强发展后劲。项目既切合实际又符合国家有关投资方向政策，项目的建设是必要的。

1.7.2 项目的建设是可行的

本项目符合国家相关行业“十一五”发展规划的发展重点类别及《产业结构调整指导目录（2005年本）》的鼓励类第二十四条中信息产业第38条为：6英寸及以上单晶硅、多晶硅及晶片制造。项目受国家相关产业政策的支持。通过采用国内外先进的工艺技术和生产设备，拟建场地建设条件较好。因此，本项目建设是可行的。

单晶硅制备方法

金属1001 覃文远3080702014 单晶硅制备方法 我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。 单晶硅，英文，Monocrystallinesilicon。是硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%，甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。 用途：单晶硅具有金刚石晶格，晶体硬而脆，具有金属光泽，能导电，但导电率不及金属，且随着温度升高而增加，具有半导体性质。单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第ЩA族元素，形成P型半导体，掺入微量的第VA族元素，形成N型，N型和P型半导体结合在一起，就可做成太阳能电池，将辐射能转变为电能。 单晶硅是制造半导体硅器件的原料，用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。在开发能源方面是一种很有前途的材料。 单晶硅按晶体生长方法的不同，分为直拉法（CZ）、区熔法（FZ）和外延法。直拉法、区熔法生长单晶硅棒材，外延法生长单晶硅薄膜。直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。 直拉法 直拉法又称乔赫拉尔基斯法（Caochralski）法，简称CZ法。它是生长半导体单晶硅的主要方法。该法是在直拉单晶氯内，向盛有熔硅坩锅中，引入籽晶作为非均匀晶核，然后控制热场，将籽晶旋转并缓慢向上提拉，单晶便在籽晶下按照籽晶的方向长大。拉出的液体固化为单晶，调节加热功率就可以得到所需的单晶棒的直径。其优点是晶体被拉出液面不与器壁接触，不受容器限制，因此晶体中应力小，同时又能防止器壁沾污或接触所可能引起的杂乱晶核而形成多晶。直拉法是以定向的籽晶为生长晶核，因而可以得到有一定晶向生长的单晶。 直拉法制成的单晶完整性好，直径和长度都可以很大，生长速率也高。所用坩埚必须由不污染熔体的材料制成。因此，一些化学性活泼或熔点极高的材料，由于没有合适的坩埚，而不能用此法制备单晶体，而要改用区熔法晶体生长或其

科技成果——太阳能硅片电磨削多线切割技术及装备

科技成果——太阳能硅片电磨削多线切割技术及装备 技术开发单位南京航空航天大学 技术简介 太阳能硅片多线切割机是一种大型、复杂、精密的核心光伏制造装备，长期依赖进口。目前，国外已能采用多线切割的方法生产出面积较大而又较薄的硅片(300mm×300mm)，但由于仍属于非刚性切割，在切割过程中切割线必然产生变形从而不断产生瞬间的冲击作用，要使目前的大尺寸硅片厚度和切割损耗进一步降低，实现低成本高效切割，技术难度相当大。 因此针对现阶段国内外晶硅太阳能电池的制造技术瓶颈，寻求解决降低成本和提高光电转换效率的有效方法和途径，2009年，技术开发单位基于硅片磨削/电解多线切割原理，发明一种低宏观切削力、少机械损伤的太阳能硅片电磨削多线切割新方法。 从太阳能级晶硅表面能带结构、载流子扩散方式及磨料滚动切割特性入手，掌握了硅片的机械磨削复合微区电化学钝化（或腐蚀）材料去除和绒面形成机制，建立了全新的太阳能硅片高效低成本加工体系。采用较低电导率的水性切削液，外加低压连续（或脉冲）直流电源，基于机械磨削和电解复合加工原理，降低宏观切削力，实现大尺寸超薄硅片的磨削/电解复合多线切割，从而满足光伏产业的生产工艺需求。 目前采用该技术较传统游离磨料多线切割效率提高一倍以上，与固结磨料多线切割效率相当，且表面完整性优于单独采用游离（或固

结）磨料的传统多线切割方法；采用常规制作工艺，研制成功的太阳能多晶硅电池片平均光电转换效率达到17.5%。 为应用与推广上述技术，已在现有主流游离磨料多线切割设备上进行工艺验证和参数优化，并与国内外耗材厂家合作，开展相关的耗材如切割线、磨料使用等关键工艺技术的研发，为高效低成本太阳能硅片的规模化生产奠定坚实的基础。 该项目实施后，与现有多线切割技术相比，切割线、磨料及切削液等耗材成本将降低20%以上；此外，将为国产新型多线切割设备的研制及国内现有近8000台进口多线切割设备的升级换代提供借鉴经验。 技术指标 针对太阳能电池市场现状，以8寸多晶硅片（电阻率0.5-5Ω·cm）为例，拟达到的主要技术指标如下： 切片厚度：190±15μm 硅片总厚度误差：＜20μm 切缝宽度：小于180μm 切割速度：大于0.5mm/min 良品率：提高5%以上 光电转换效率：提高0.3-0.5% 技术特点 （1）加工原理的创新 在现有多线切割技术基础上，发明了一种硅片的磨削/电解复合

太阳能电池及硅切片技术

太阳能电池简介 太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。 （1）硅太阳能电池 硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。 单晶硅太阳能电池转化效率最高，技术也最为成熟，理想转化效率略大于30%，在实验室最高的转化效率为23%，最近实验室转化效率可以达到24.7%，常规地面用商业用直拉单晶硅太阳能电池转化效率可达到18%，期望不久可以达到20%以上。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，弱光特性较差，生产工艺复杂，大幅度降低其成本很困难，为了降低成本，发展多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。 多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为16%。因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。

非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。（2）多元化合物薄膜太阳能电池 多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。 硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。 砷化镓（GaAs）III-V化合物电池的转换效率可达28%，GaAs化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率,抗辐照能力强,对热不敏感，适合于制造高效单结电池。但是GaAs材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs 电池的普及。 铜铟硒薄膜电池（简称CIS）适合光电转换，不存在光致衰退问题，转换效率和多晶硅一样。具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。唯一的问题是材料的来源，由于铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池的发展又必然受到限制。 （3）聚合物多层修饰电极型太阳能电池

太阳能硅片多线切割技术详解

硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料。硅片多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术，它不同于传统的刀锯片、砂轮片等切割方式，也不同于先进的激光切割和内圆切割，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦，从而达到切割效果。在整个过程中，钢线通过十几个导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的下降实现工件的进给。硅片多线切割技术与其他技术相比有：效率高，产能高，精度高等优点。是目前采用最广泛的硅片切割技术。 多线切割技术是硅加工行业、太阳能光伏行业内的标志性革新，它替代了原有的内圆切割设备，所切晶片与内圆切片工艺相比具有弯曲度（BOW）、翘曲度（WARP）小，平行度（TAPER）好，总厚度公差（TTA）离散性小，刃口切割损耗小，表面损伤层浅，晶片表面粗糙度小等等诸多优点。 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。 在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。 一、切割液（PEG）的粘度 由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。

论金刚线切割硅片技术的前景

论金刚线切割硅片技术的前景

5 金钢线的优势 （1）切割效率高：切割效率高降低了设备厂房及一切折旧、单片人工加工成本； （2）单片成本低：金钢线替代了传统砂浆的切割的碳化硅、悬浮液、钢线，对比三项来说，根据砂浆使用结构线加线回收砂浆系统的单片控制在0.65元算比较前沿的，但不是每一家都可以达到这个程度，金钢线的电镀线切割基本持平，树脂金钢线还可以下潜1毛钱； （3）品质受控：A、从品质管控来说，砂、线、液是是必须分三家供应商，如果在加上二级、三级供应商的话，三项辅材需要设置要达到6-12家，相对金钢线将砂、线综合了，供应商的减少也减少辅料波动性，只需管控一家即可；B、切割过程中的断线，是影响良品率的一大杀手。金刚线的母线采购单价是高于普通直拉钢线几倍的价格，对于直拉钢线的品质要求也要更高，需要经过多次上砂和清洗和修磨工艺；C、金钢线的制造过程，需要经过多道金钢线拉力机的测试，并设立三道品质检验，分别从母线检测、一次成品检测、二次成品检测、需对每卷线都会有一份相应可追溯性检测报告，对表面镀层上砂颗粒数量、破断拉力、突出量等一系列数据进行检测；D、金钢线品质的性能，另外还需要是大量建立实际切割数据基础上，在提供给客户应用之前，现具有规模的金钢线厂家都会添加1台或者多台金钢线多线切割。建议一个具有可示范性、可复制的前沿技术推广应用的生产测试部门，对每批次钢线进行切割和前沿技术的摸索，经过了品质检验和实际生产的测试双向检测；E、金钢线的生产是完全建立数据跟踪系统，对于每卷线数据做到具有可追溯性，这也将品质把控更提高了一步； （4）硅耗降低：因以固结的方式可以参与有效切割的金刚石较多，镀层要比砂浆的混合体要小，刀缝损失也更少，生产加工过程成本的降低； （5）环保：在现中国的时代，工厂对于环保的认知还是太低了，砂浆的COD达到几十万，而金钢线切割液经过纯水稀释加切割液COD在200-1000，对于污水的处理也将大大提升； （6）潜在利于硅粉的回收再利用、回炉再利用，现在还在探索阶段。

硅片多线切割技术详解

硅片多线切割技术详解 太阳能光伏网 2012-4-9 硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料。硅片多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术，它不同于传统的刀锯片、砂轮片等切割方式，也不同于先进的激光切割和内圆切割，它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦，从而达到切割效果。在整个过程中，钢线通过十几个导线轮的引导，在主线辊上形成一张线网，而待加工工件通过工作台的下降实现工件的进给。硅片多线切割技术与其他技术相比有：效率高，产能高，精度高等优点。是目前采用最广泛的硅片切割技术。 多线切割技术是硅加工行业、太阳能光伏行业内的标志性革新，它替代了原有的内圆切割设备，所切晶片与内圆切片工艺相比具有弯曲度（BOW）、翘曲度（WARP）小，平行度（TAPER）好，总厚度公差（TTA）离散性小，刃口切割损耗小，表面损伤层浅，晶片表面粗糙度小等等诸多优点。 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。 在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。 一、切割液（PEG）的粘度 由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。 2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标，就会导致液的流动性差，不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。 二、碳化硅微粉的粒型及粒度

单晶硅生产工艺

什么是单晶硅 单晶硅可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造，其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域，在军事电子设备中也占有重要地位。 在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天，利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能，实现了迈向绿色能源革命的开始。北京2008年奥运会将把“绿色奥运”做为重要展示面向全世界展现，单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。现在，国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段，正在向实际应用阶段过渡，太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围，市场需求量不言而喻。 单晶硅产品包括φ3”----φ6”单晶硅圆形棒、片及方形棒、片，适合各种半导体、电子类产品的生产需要，其产品质量经过当前世界上最先进的检测仪器进行检验，达到世界先进水平。 相对多晶硅是在单籽晶为生长核，生长的而得的。单晶硅原子以三维空间模式周期形成的长程有序的晶体。多晶硅是很多具有不同晶向的小单晶体单独形成的，不能用来做半导体电路。多晶硅必须融化成单晶体，才能加工成半导体应用中使用的晶圆片 加工工艺： 加料—→熔化—→缩颈生长—→放肩生长—→等径生长—→尾部生长 （１）加料：将多晶硅原料及杂质放入石英坩埚内，杂质的种类依电阻的Ｎ或Ｐ型而定。杂质种类有硼，磷，锑，砷。 （２）熔化：加完多晶硅原料于石英埚内后，长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气使之维持一定压力范围内，然后打开石墨加热器电源，加热至熔化温度（１４２０℃）以上，将多晶硅原料熔化。 （３）缩颈生长：当硅熔体的温度稳定之后，将籽晶慢慢浸入硅熔体中。由于籽晶与硅熔体场接触时的热应力，会使籽晶产生位错，这些位错必须利用缩颈生长使之消失掉。缩颈生长是将籽晶快速向上提升，使长出的籽晶的直径缩小到一定大小（４－６ｍｍ）由于位错线与生长轴成一个交角，只要缩颈够长，位错便能长出晶体表面，产生零位错的晶体。 （４）放肩生长：长完细颈之后，须降低温度与拉速，使得晶体的直径渐渐增大到所需的大小。 （５）等径生长：长完细颈和肩部之后，借着拉速与温度的不断调整，可使晶棒直径维持在正负２ｍｍ之间，这段直径固定的部分即称为等径部分。单晶硅片取自于等径部分。 （６）尾部生长：在长完等径部分之后，如果立刻将晶棒与液面分开，那么热应力

太阳能光伏电池硅片切割技术

本文由哈哈5790902贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 太阳能光伏电池硅片切割技术 硅片切割是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分。该工艺用于处理单晶硅或者多晶硅的固体硅锭。线锯首先把硅锭切成方块，然后切成很薄的硅片。（图 1）这些硅片就是制造光伏电池的基板。 图 1.硅片切割的 3 个步骤：切料, 切方和切片 硅片是晶体硅光伏电池技术中最昂贵的部分，所以降低这部分的制造成本对于提高太阳能对传统能源的竞争力至关重要。本文将对硅片切片工艺、制造业的挑战和新一代线锯技术如何降低切片成本做一个概述。 线锯的发展史 第一台实用的光伏切片机台诞生于 1980 年代，它源于 Charles Hauser 博士前沿性的研究和工作。Charles Hauser 博士是瑞士 HCT 切片系统的创办人，也就是现在的应用材料公司 PWS 精确硅片处理系统事业部的前身。这些机台使用切割线配以研磨浆来完成切割动作。今天，主流的用于硅锭和硅片切割的机台的基本结构仍然源于 Charles Hauser 博士最初的机台，不过在处理载荷和切割速度上已经有了显著的提高。 切割工艺 现代线锯的核心是在研磨浆配合下用于完成切割动作的超细高强度切割线。最多可达1000 条切割线相互平行的缠绕在导线轮上形成一个水平的切割线“网“。马达驱动导线轮使整个切割线网以每秒 5 到 25 米的速度移动。切割线的速度、直线运动或来回运动都会在整个切割过程中根据硅锭的形状进行调整。在切割线运动过程中，喷嘴会持续向切割线喷射含有悬浮碳化硅颗粒的研磨浆。 图 2. 硅块通过切割线组成的切割网. 硅块被固定于切割台上，通常一次 4 块。切割台垂通过运动的切割线切割网，使硅块被切割成硅片（图 2）。切割原理看似非常简单，但是实际操作过程中有很多挑战。线锯必须精确平衡和控制切割线直径、切割速度和总的切割面积，从而在硅片不破碎的情况下，取得一致的硅片厚度，并缩短切割时间。 减少硅料消耗 对于以硅片为基底的光伏电池来说，晶体硅(c-Si)原料和切割成本在电池总成本中占据了最大的部分。光伏电池生产商可以通过在切片过程中节约硅原料来降低成本。降低截口损失可以达到这个效果，截口损失主要和切割线直径有关，是切割过程本身所产生的原料损失。切割线直径已经从原来的 180-160μm 降低到了目前普遍使用的 140-100μm 。降低切割线直径还可以在同样的硅块长度下切割出更多的硅片，提升机台产量。 让硅片变得更薄同样可以减少硅原料消耗。在过去的十多年中，光伏硅片的厚度从原来的 330μm 降低到现在普遍的 180-220μm 范围内。这个趋势还将继续，硅片厚度将变成100μm. 减少硅片厚度带来的效益是惊人的， 330μm 从到 130μm，光伏电池制造商最多可以降低总体硅原料消耗量多达 60%。 制造业的挑战 在硅片切割工艺中我们需要面对多项挑战，主要聚焦于线锯的生产力，也就是单位时间内生产的硅片数量。生产力取决于以下几个因素： 1) 切割线直径–更细的切割线意味着更低的截口损失，也就是说同一个硅块可以生产更多的硅片。然而，切割线更细更容易断裂。 2) 荷载–每次切割的总面积，等于硅片面积 X 每次切割的硅块数量 X 每个硅块所切割成的硅片数量。

单晶硅太阳能电池详细工艺

单晶硅太阳能电池 1.基本结构 2.太阳能电池片的化学清洗工艺 切片要求：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀(钢丝)切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。 具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类： 1、有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合兆声波清洗技术来去除。 2、颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径≥ 0.4 μm颗粒，利用兆声波可去除≥ 0.2 μm颗粒。 3、金属离子沾污：该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类：（1）、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。（2）、带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。

1、用 H2O2作强氧化剂，使“电镀”附着到硅表面的金属离子氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。 2、用无害的小直径强正离子（如H+），一般用HCL作为H+的来源，替代吸附在硅片表面的金属离子，使其溶解于清洗液中，从而清除金属离子。 3、用大量去离子水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。 由于SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH 的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除；同时溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等，使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。因此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的清洗效果。 另外SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，具有极强的氧化性和络合性，能与氧化以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。 3.太阳能电池片制作工艺流程图 具体的制作工艺说明 （1）切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。 （2）清洗：用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸（或碱）溶液将 硅片表面切割损伤层除去30－50um。 （3）制备绒面：用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备 绒面。 （4）磷扩散：采用涂布源（或液态源，或固态氮化磷片状源）进行 扩散，制成PN＋结，结深一般为0.3－0.5um。

中国太阳能硅片线切割设备国产化的现状和趋势(20200831060022)

硅片切割设备的现状和发展趋势 一、光伏产业链 作为硅片上游生产的关键技术，切割的质量与规模直接影响到整个产业链的后续生产，切割过程中需要用到刃料（创业板新大新材的产品）、研磨液、切割机床设备等。 硅片加工工艺流程一般经过晶体生长、切断、外径滚磨、平边、切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、清洗、包装等阶段。近年来光伏发电和半导体行业的迅速发展对硅片的加工提出了更高的要求（图1.1）: 一方面为了降低制造成本，硅片趋向大直径化。另一方面要求硅片有极高的平面度精度和极小的表面粗糙度。所有这些要求极大的提高了硅片的加工 难度，由于硅材料具有脆、硬等特点，直径增大造成加工中的翘曲变形，加工精度不易保证。厚度增大、芯片厚度减薄造成了材料磨削量大、效率下降等。 图1.1晶片发展趋势 硅片切片作为硅片加工工艺流程的关键工序，其加工效率和加工质量直接关系到整个硅片生产的全局。对于切片工艺技术的原则要求是：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀（钢丝）切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。 目前，硅片切片有两种加工方法：1、内圆切割；2、自由磨粒的多丝切割，大连连城的产品属于后者。 内圆切割是传统的加工方法（图 1.2a），材料的利用率仅为40%?50%左右；同时，由于结构限制，内圆切割无法加工200mn以上的大中直径硅片。 图1.2内圆切割与多丝切割原理示意图 多丝切割技术是近年来崛起的一项新型硅片切割技术，它通过金属丝带动碳化硅研磨料进行研磨加工来切割硅片（图 1.2b ）。和传统的内圆切割相比，多丝切割具有切割效率高、材料损耗小、成本降低（例如日进NWS6X型6”多丝切割加工07年较内圆切割每片省15元）、硅片表面质量高、可切割大尺寸材料、方便后续加工等特点（见表1.1）o 表1.1 :内圆切割与多丝切割的对比

硅片切割技术

太阳能硅片切割技术 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。 在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。 一、切割液（PEG）的粘度 由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。 2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标，就会导致液的流动性差，不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。 二、碳化硅微粉的粒型及粒度 太阳能硅片的切割其实是钢线带着碳化硅微粉在切，所以微粉的粒型及粒度是硅片表片的光洁程度和切割能力的关键。粒型规则，切出来的硅片表明就会光洁度很好；粒度分布均匀，就会提高硅片的切割能力。 三、砂浆的粘度 线切割机对硅片切割能力的强弱，与砂浆的粘度有着不可分割的关系。而砂浆的粘度又取决于硅片切割液的粘度、硅片切割液与碳化硅微粉的适配性、硅片切割液与碳化硅微粉的配比比例、砂浆密度等。只有达到机器要求标准的砂浆粘度（如NTC机器要求250左右）才能在切割过程中，提高切割效率，提高成品率。 四、砂浆的流量 钢线在高速运动中，要完成对硅料的切割，必须由砂浆泵将砂浆从储料箱中打到喷砂咀，再由喷砂咀喷到钢线上。砂浆的流量是否均匀、流量能否达到切割的要求，都对切割能力和切割效率起着很关键的作用。如果流量跟不上，就

太阳能硅片切割技术

优化太阳能硅片切割成本 当太阳能硅片切割行业的利润逐渐趣于稳定，行业内的竞争逐步升温的2009 年到来时,对太阳能硅片切割企业，尤其是中小型切割企业来说，在提高硅片质量的同时进行成本优化已成为一种必然。 由于行业的竞争，使得产品在销售过程中已不可能像经济危机之前那样坐等采购上门来买，并且对硅片的质量提出来极高的要求，因此,尽管太阳能硅片是按张数来卖,但只为增加张数的生产时光已一去不复返了。按常理来讲，要提高并且保持太阳能硅片的质量，就必须在生产环节层层把关，这样,带来的最直接的影响就是生产成本的上升.。对于硅片切割这样的加工型经营模式来讲，在保证质量的前提下,最直接的降低成本的方式莫过于实现规模化生产，但这种成本优化的方式只属于资金以及经营理念超前的赛维LDK、昱辉等大型硅片切割企业。因而，中小型硅片切割企业的成本优化方式，必须是结合生产工艺改进条件下的对切割液、碳化硅微粉、以及钢线等的优化使用。 沙浆的优化使用：在整个硅片切割过程中，最容易做到的首先是对沙浆的优 化使用 由于废沙浆的回收使用已经比较成熟，所以对大多数中小型硅片切割企业来说讲，在保证质量的前提下，降低沙浆的使用成本已经成为一种可能。我们以四台NTC442D线切割机为例，以液砂配比比例1 : 0.95计算，一台机一个月的用量液6吨，砂5.7吨，按市场价液16000元/吨，砂30000元/吨计算，那么四台机一个月的使用成本是1068000 元。如果用回收液和回收砂，为保证回收液和砂的质量，用塞矽做回收，回收比例可以达到液70%，砂50%。液按8000元/吨，砂15000元/吨计算，为保险起见，我们在使用过程中回收液，砂都参50%，那么四台机一个月的使用成本为802000，这样一个月可节省成本266000 元，即一年节省成本3192000 元。 如果技术改进，砂的回收加工费用可降到10000元/吨，并且回收液和砂的 使用比例还可以有大的提升。 可见，如果在工艺许可的范围内，对沙浆的使用进行优化，也可以为硅片切割企业节省大额的成本。 太阳能硅片切割液 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。

单晶硅片制作工艺流程

单晶硅电磁片生产工艺流程 ?1、硅片切割，材料准备： ?工业制作硅电池所用的单晶硅材料，一般采用坩锅直拉法制的太阳级单晶硅棒，原始的形状为圆柱形，然后切割成方形硅片（或多晶方形硅片），硅片的边长一般为10~15cm，厚度约200~350um，电阻率约1Ω.cm的p型（掺硼）。 ?2、去除损伤层： ?硅片在切割过程会产生大量的表面缺陷，这就会产生两个问题，首先表面的质量较差，另外这些表面缺陷会在电池制造过程中导致碎片增多。因此要将切割损伤层去除，一般采用碱或酸腐蚀，腐蚀的厚度约10um。 ? ? 3、制绒： ?制绒，就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过酸或碱腐蚀，使其凸凹不平，变得粗糙，形成漫反射，减少直射到硅片表面的太阳能的损失。对于单晶硅来说一般采用NaOH加醇的方法腐蚀，利用单晶硅的各向异性腐蚀，在表面形成无数的金字塔结构，碱液的温度约80度，浓度约1~2%，腐蚀时间约15分钟。对于多晶来说，一般采用酸法腐蚀。 ? 4、扩散制结：

?扩散的目的在于形成PN结。普遍采用磷做n型掺杂。由于固态扩散需要很高的温度，因此在扩散前硅片表面的洁净非常重要，要求硅片在制绒后要进行清洗，即用酸来中和硅片表面的碱残留和金属杂质。 ? 5、边缘刻蚀、清洗： ?扩散过程中，在硅片的周边表面也形成了扩散层。周边扩散层使电池的上下电极形成短路环，必须将它除去。周边上存在任何微小的局部短路都会使电池并联电阻下降，以至成为废品。 目前，工业化生产用等离子干法腐蚀，在辉光放电条件下通过氟和氧交替对硅作用，去除含有扩散层的周边。 扩散后清洗的目的是去除扩散过程中形成的磷硅玻璃。 ? 6、沉积减反射层： ?沉积减反射层的目的在于减少表面反射，增加折射率。广泛使用PECVD淀积SiN ,由于PECVD淀积SiN时,不光是生长SiN 作为减反射膜,同时生成了大量的原子氢,这些氢原子能对多晶硅片具有表面钝化和体钝化的双重作用,可用于大批量生产。 ? 7、丝网印刷上下电极： ?电极的制备是太阳电池制备过程中一个至关重要的步骤，它不仅决定了发射区的结构，而且也决定了电池的串联电阻和电

硅片切割技术说明

太阳能硅片切割技术七重攻略说明 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。 在整个切割过程中，对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。 一、切割液（PEG）的粘度 由于在整个切割过程中，碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同，因而对砂浆的粘度也不同，即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55，而NTC要求22-25，安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度，才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。 2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标，就会导致液的流动性差，不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线，因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。 二、碳化硅微粉的粒型及粒度 太阳能硅片的切割其实是钢线带着碳化硅微粉在切，所以微粉的粒型及粒度是硅片表片的光洁程度和切割能力的关键。粒型规则，切出来的硅片表明就会光洁度很好；粒度分布均匀，就会提高硅片的切割能力。 三、砂浆的粘度 线切割机对硅片切割能力的强弱，与砂浆的粘度有着不可分割的关系。而砂浆的粘度又取决于硅片切割液的粘度、硅片切割液与碳化硅微粉的适配性、硅片切割液与碳化硅微粉的配比比例、砂浆密度等。只有达到机器要求标准的砂浆粘度（如NTC机器要求250左右）才能在切割过程中，提高切割效率，提高成品率。 四、砂浆的流量 钢线在高速运动中，要完成对硅料的切割，必须由砂浆泵将砂浆从储料箱中打到喷砂咀，再由喷砂咀喷到钢线上。砂浆的流量是否均匀、流量能否达到切割的要求，都对切割能力和切割效率起着很关键的作用。如果流量跟不上，就会出现切割能力严重下降，导致线痕片、断线、甚至是机器报警。 五、钢线的速度 由于线切割机可以根据用户的要求进行单向走线和双向走线，因而两种情况下对线速的要求也不同。单向走线时，钢线始终保持一个速度运行（MB和HCT可以根据切割情况在不同时间作出手动调整），这样相对来说比较容易控制。目前单向走线的操作越来越少，仅限于MB和HCT机器。

单晶硅太阳能电池制作工艺

. 单晶硅太阳能电池/DSSC/PERC技术 2015-10-20

单晶硅太阳能电池

2.太阳能电池片的化学清洗工艺切片要求：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀(钢丝)切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。 具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类： 1、有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合兆声波清洗技术来去除。 2、颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径≥0.4 μm颗粒，利用兆声波可去除≥0.2 μm颗粒. 3、金属离子沾污：该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类：（1）、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。（2）、带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。 1、用H2O2作强氧化剂，使“电镀”附着到硅表面的金属离子氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面 2、用无害的小直径强正离子（如H+），一般用HCL作为H+的来源，替代吸附在硅片表面的金属离子，使其溶解于清洗液中，从而清除金属离子。 3、用大量去离子水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。由于SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被

排除；同时溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等，使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。因此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的清洗效果。另外SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，具有极强的氧化性和络合性，能与氧化以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。 具体的制作工艺说明（1）切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。（2）清洗：用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸（或碱）溶液将硅片表面切割损伤层除去30－50um。（3）制备绒面：用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。（4）磷扩散：采用涂布源（或液态源，或固态氮化磷片状源）进行扩散，制成PN＋结，结深一般为0.3－0.5um。（5）周边刻蚀：扩散时在硅片周边表面形成的扩散层，会使电池上下电极短路，用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。（6）去除背面PN＋结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN＋结。（7）制作上下电极：用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极，然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。（8）制作减反射膜：为了减少入反射损失，要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ，SiO2 ，Al2O3 ，SiO ，Si3N4 ，TiO2 ，Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法，溅射法、印刷法、PECVD 法或喷涂法等。（9）烧结：将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。（10）测试分档：按规定参数规范，测试分类。 生产电池片的工艺比较复杂，一般要经过硅片检测、表面制绒、扩散制结、

硅片切割技术的现状和发展趋势

硅片切割技术的现状和发展趋势 中国新能源网| 2008-7-30 9:31:00 | 新能源论坛| 我要供稿 特别推荐：《生物质能源技术国际会议论文集》征订 摘要：随着全球各国绿色能源的推广和近年来半导体产业的超常规发展，硅片市场的供需已极度不平衡，切割加工能力的落后和产能的严重不足已构成了产业链的瓶颈。作为硅片(晶圆) 上游生产的关键技术，近年来崛起的新型硅片多丝切割技术具有切割表面质量高、切割效率高和可切割大尺寸材料、方便后续加工等特点。由于驱动研磨液的切割丝在加工中起重要作用，与刀损和硅片产出率密切关联，故对细丝多丝切割的研究具有迫切与深远的意义。 关键词：晶圆，多丝切割，细丝，产出率，切削量 0 引言： 硅片切割是电子工业主要原材料一硅片(晶圆)生产的上游关键技术，切割的质量与规模直接影响到整个产业链的后续生产。在电子工业中，对硅片的需求主要表现在太阳能光伏发电和集成电路等半导体产业上。 光伏发电是利用半导体材料光生伏打效应原理直接将太阳辐射能转换为电能的技术。资料显示，太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于目前世界上能耗的40倍。随着全球矿物资源的迅速消耗，人们环保意识的不断增强，充分利用太阳的绿色能源被高度重视（图1.1为近年来全球太阳能电池产量），发展势头及其迅猛。

晶体硅片是制作光伏太阳能电池的主要材料，每生产1MW的太阳能电池组件需要17 吨左右的原料。Clean Edge 预计，全球太阳能发电市场的规模将从2005年的110亿美元猛进增到2015年的510亿美元，以芯片著名的“硅谷”将被“太阳谷”所取代。显然太阳能产业的迅猛发展需要更多的硅原料及切割设备来支撑。 除太阳能电池外，硅片的巨大需求同样表现在集成电路等半导体产业上。硅占整个半导体材料的95%以上，单晶硅片是半导体器件生产的关键性基材，是当之无愧的电子产业的基础支撑材料。2005年我国集成电路产业消耗的电子级多晶硅约1000吨，太阳能电池多晶硅约1400吨；2006年，我国集成电路产业消耗的电子级多晶硅约1200吨，太阳能电池多晶硅约3640吨。预计到2010年，电子级多晶硅年需求量将达到约2000吨，光伏级多晶硅年需求量将达到约4200吨。随着全球各国能源结构的调整，绿色能源的推广和近年来半导体产业的超常规发展，硅片市场的供需已极度不平衡。硅原料的供不应求，切割加工能力的落后和严重不足构成了产业链的瓶颈，严重阻碍了我国太阳能和半导体产业的发展。因此，未来的3至5年间，将是中国晶硅产业快速发展的黄金时期。 1硅片切割的常用方法： 硅片加工工艺流程一般经过晶体生长、切断、外径滚磨、平边、切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、清洗、包装等阶段。近年来光伏发电和半导体行业的迅速发展对硅片的加工提出了更高的要求(图1.2)：一方面为了降低制造成本，硅片趋向大直径化。另一方面要求硅片有极高的平面度精度和极小的表面粗糙度。所有这些要求极大的提高了硅片的加工难度，由于硅材料具有脆、硬等特点，直径增大造成加工中的翘曲变形，加工精度不易保证。厚度增大、芯片厚度减薄造成了材料磨削量大、效率下降等。

太阳能电池板硅片切割工艺(经验积累)

关节镜术护理 外三科 随着电子，光学和机械科学的发展，医用器械设备不断更行，关节镜设备日益精良，关节镜技术在临床诊断、治疗等方面日益取得进展，关节镜是内镜的一种，但它是一种特殊的内镜。由于关节本身的结构复杂，而且种类繁多，在关节镜外壳，发展最快的是膝关节镜。 一，适应症 1.肩关节镜检查诊断个治疗。肩关节是由3个关节综合组成的复杂关节，包括盂肱关节，肩锁关节和胸锁关节。 （1）滑膜关节病变的诊断和活检或镜下行滑膜切除术。 （2）肩关节游离的镜下切除。 （3）观察肱二头肌，肩袖的损伤部位， ( 4 )强直性脊柱炎须滑膜创削清理的病例。 （5 ）对髋关节软骨瘤，髋关节感染的明确诊断等。 3.膝关节镜检查诊断和治疗 ( 1 )关节镜下半月切除术. ( 2 ) 游离体得镜下手术. ( 3 ) 滑膜炎的镜下手术，主要是去除原发病灶。 （4）膝关节骨关节炎的镜下手术。 （5 )交叉韧带重建术，外侧支持带松解术。 （6 ）软骨成形术。 二关节镜设备及器械 （一）设备 采用Smith+Nephew DYONICS关节镜系列，包括直径4.——3540mm 30 广角关节镜，冷光源，摄像成像系统，监视器，手动器械和电动切割刨削系统。计算机视频成像和捕捉采集系统，手收集图资料。术中用C型臂X线机等。 （二）器械 基本器械，关节镜器械。关节镜成型器械 （三）关节镜手术的配合 （一）肩关节镜手术 1，基础操作 (1）麻醉；一般采用全麻。 (2 )体位：平卧垫高位，上臂外展35°~ 70°。前屈15°。为维持上臂

位置可进行悬吊牵引，其方向与肱骨纵轴保持平行，但牵引力不宜过大，以免臂丛神经牵拉损伤。采用本法牵引，可使关节间隙宽而便于观察和变现病变。 （3 )切口：用皮肤标志笔将进位口（后方进位，前方进位，上方进位）做标志。 2，手术方法 （1）用1枚18号穿刺针(25MM),用过后方软点朝着缘突方向将阵向前向内防插入，当阵达到理想部位后，用注射器注入60Ml含有肾上腺素的生理盐水止血扩张关节朖。当注射器丛针头取下，有灌注夜回流，说明此阵的位置是正确的。 （2）拔出针头，在针的插入处用11号尖刀片做一个皮肤切口，先用带套管的锐性穿刺锥沿掾突的方向，指向前内朝突方向插入。到达关节朖后，再用钝性穿刺锥，将鞘和穿刺锥一并插入关节内，然后拔出穿刺锥芯，插入直径4MM 30°关节镜和进水管，观察整个盂肱关机。在关节镜的直视下，根据手术要求，进行其他穿刺孔的穿刺，进行器械操作。 （二）髋关节镜手术 1，基础操作 （1）麻醉：采用硬脊莫外腔滞麻醉，全身情况较差的患者采用全麻。 （2）体位：仰卧位，患者仰卧于牵引床上。双球管X线机活C臂X 线机透视。 ( 3 )切口：术前将髋关节骨性标志，血管神经走行的入口用记号笔标出。在大转子顶点，大转子前后各4cm处分别标出，作为关节镜入口和手术器械入口。 2，手术方法 采用外侧和前外侧入口，首先下肢在中立位进行牵引，以便关节间隙牵开，用18号长穿刺针(2mm）在股骨大转子顶点想腹股沟韧带的向外2cm进行关节穿刺，由于关节内为负压，注射器内的液体可自动吸入关节腔，如果穿刺确有困难或经验不足者，可在X线透视下进行关节腔穿刺，注射含有肾上腺素的审理盐水30~50ML以便止血和扩张关节腔，有利于穿刺锥进入，炎注射针旁1cm切开皮肤5cm,将钝性穿刺锥感和关节镜套管人关节腔内，其方向与刺锥一致，与身体纵轴呈30°~45°，穿透关节郎后退出钝性穿刺锥，连接关节镜和进水管，在关节镜直视下降另一个穿刺锥在前外侧或后外侧置入，其夹角呈45°，以便镜下操作。 （三）膝关节镜手术 1，基础操作 （1 )麻醉：患者局麻或硬脊膜外腔阻滞麻醉。 （2 )体位;患者平卧与手术台上，健肢用截石位固定架固定，换着自然下垂于台边。

单晶硅生产工艺及单晶硅片生产工艺

单晶硅生产工艺及单晶硅片生产工艺 单晶硅原子以三维空间模式周期形成的长程有序的晶体。多晶硅是很多具有不同晶向的小单晶体单独形成的，不能用来做半导体电路。多晶硅必须融化成单晶体，才能加工成半导体应用中使用的晶圆片。 加工工艺： 加料—→熔化—→缩颈生长—→放肩生长—→等径生长—→尾部生长（１）加料：将多晶硅原料及杂质放入石英坩埚内，杂质的种类依电阻的Ｎ或Ｐ型而定。杂质种类有硼，磷，锑，砷。 （２）熔化：加完多晶硅原料于石英埚内后，长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气使之维持一定压力范围内，然后打开石墨加热器电源，加热至熔化温度（１４２０℃）以上，将多晶硅原料熔化。 （３）缩颈生长：当硅熔体的温度稳定之后，将籽晶慢慢浸入硅熔体中。由于籽晶与硅熔体场接触时的热应力，会使籽晶产生位错，这些位错必须利用缩颈生长使之消失掉。缩颈生长是将籽晶快速向上提升，使长出的籽晶的直径缩小到一定大小（４－６ｍｍ）由于位错线与生长轴成一个交角，只要缩颈够长，位错便能长出晶体表面，产生零位错的晶体。 （４）放肩生长：长完细颈之后，须降低温度与拉速，使得晶体的直径渐渐增大到所需的大小。 （５）等径生长：长完细颈和肩部之后，借着拉速与温度的不断调整，可使晶棒直径维持在正负２ｍｍ之间，这段直径固定的部分即称为等径部分。单晶硅片取自于等径部分。 （６）尾部生长：在长完等径部分之后，如果立刻将晶棒与液面分开，那么热应力将使得晶棒出现位错与滑移线。于是为了避免此问题的发生，必须将晶棒的直径慢慢缩小，直到成一尖点而与液面分开。这一过程称之为尾部生长。长完的晶棒被升至上炉室冷却一段时间后取出，即完成一次生长周期。 单晶硅棒加工成单晶硅抛光硅片 加工流程： 单晶生长—→切断—→外径滚磨—→平边或Ｖ型槽处理—→切片 倒角—→研磨腐蚀—→抛光—→清洗—→包装