成果鉴定单位、级别和时间 |
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。 |