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太阳能硅片工艺详解

太阳能硅片工艺详解
太阳能硅片工艺详解

太阳能硅片工艺详解

太阳能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。

图3.线切割机电源设备

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,从330μm 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 。

(3) 切割速度 切割台通过切割线切割网的速度,这在很大程度上取决于切割线运动速度,马达功率和切割线拉力。

(4) 易于维护性 线锯在切割之间需要更换切割线和研磨浆,维护的速度越快,总体的生产力就越高。

生产商必须平衡这些相关的因素使生产力达到最大化。更高的切

割速度和更大的荷载将会加大切割切割线的拉力,增加切割线断裂的风险。由于同一硅块上所有硅片是同时被切割的,只要有一条切割线断裂,所有部分切割的硅片都不得不丢弃。 然而,使用更粗更牢固的切割线也并不可取,这会减少每次切割所生产的硅片数量,并增加硅原料的消耗量。

硅片厚度也是影响生产力的一个因素,因为它关系到每个硅块所生产出的硅片数量。超薄的硅片给线锯技术提出了额外的挑战,因为其生产过程要困难得多。除了硅片的机械脆性以外,如果线锯工艺没有精密控制,细微的裂纹和弯曲都会对产品良率产生负面影响。超薄硅片线锯系统必须可以对工艺线性、切割线速度和压力、以及切割冷却液进行精密控制。

无论硅片的厚薄,晶体硅光伏电池制造商都对硅片的质量提出了极高的要求。硅片不能有表面损伤(细微裂纹、线锯印记),形貌缺陷(弯曲、凹凸、厚薄不均)要最小化,对额外后端处理如抛光等的要求也要降到最低。

新一代线锯产品

为了满足市场对于更低成本和更高生产力的要求,新一代线锯必须提升切割速度,使用更长的硅块从而提高切割荷载。更细的切割线和更薄的硅片都提升了生产力,同时,先进的工艺控制可以管理切割线拉力以此保持切割线的牢固性。

使用不止一组切割切割线是在保持速度的前提下提高机台产量的一个创新方法。应用材料公司最新的MaxEdge 系统(图三 3)采

用了独特的两组独立控制的切割组件(图 4)。

MaxEdge是业界第一个专门设计使用细切割线的线锯系统 ,最低可达到80μm。相对于业界领先的应用材料公司HCT B5线锯系统,这些改进减少了硅料损失使产量提高多达50%。

图 4. 应用材料公司 MaxEdge线锯系统

更高生产力的线锯系统在同样的硅片产量下可以减少机台数量。因此,制造商可以大幅降低设备、操作人员和维护的成本。

降低硅片的消耗量也就是直接降低了太阳能电力的每瓦成本。

图 5. 双切割线可以在不牺牲切割速度的情况下,提高荷载并减少切割线直径

MaxEdge 系统结合了更细的切割线和更薄的硅片,提升了线锯技

术,有望于2011年以前使太阳能电力的每瓦成本降低0.18美元。 (图 5)。

图6. 应用材料公司优化的线锯技术直接降低了太阳能电力的成本

注意:该图表的前提是太阳能电池效率保持不变;硅原料成本为55美元/公斤。

前面已经谈到,维护方便与否对总体生产力有着很大的影响。MaxEdge 系统的机械布局在设计上考虑到了维护的方便,使切割线替换和研磨浆喷头清洗等普通维护工作能够非常容易和快速地进行。

线锯产品市场

硅片供应商和希望自己控制切片工艺的整合晶体硅光伏组件生产商都需要使用线锯设备。单晶硅和多晶硅光伏技术都需要使用到它。

大多数光伏线锯设备是硅片供应商购买的。他们一般生长硅锭或者硅块、将硅原料切合处理成硅片,最终销售给光伏电池制造商用于制造电池。业界最成功的应用材料公司HCT B5线锯系统的装机量超过500台,是光伏切片领域的标杆产品。

结论

在光伏领域,线锯技术的进步缩小了硅片厚度并降低了切割过程中的材料损耗,从而减少了太阳能电力的硅材料消耗量。(每瓦使用更少克数的硅材料) 目前,原材料几乎占了晶体硅太阳能电池成本的三分之一,因此,线锯技术对于降低太阳能每瓦成本并最终促使其达到电网平价起到了至关重要的作用。最新最先进的线锯技术带来了很多创新,提高了生产力并通过更薄的硅片减少了硅材料的消耗。

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、去磷硅玻璃、等离子刻蚀、镀减反射膜、丝网印刷、快速烧结和检测分装等主要步骤。本文介绍的是晶硅太阳能电池片生产的一般工艺与设备。 一、硅片检测硅片是太阳能电池片的载体,硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低,因此需要对来料硅片进行检测。该工序主要用来对硅片的一些技术

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

太阳能硅片市场调研报告

太阳能硅片市场调研报告 太阳能电池片分为晶硅类和非晶硅类,其中晶硅类电池片又可以分为单晶电池片和多晶电池片;单晶硅的效率较多晶硅也有区别。下面就是小编整理的太阳能硅片市场调研报告,一起来看一下吧。 多晶硅锭铸造及多晶硅片切割业务位于光伏产业链中游,细分行业为太阳能级硅片制造业。太阳能级硅片行业的发展与光伏行业的发展紧密相关,行业景气程度呈现较高的一致性;但由于光伏产业链各环节的不同的技术特点与竞争格局,硅片制造业与光伏行业其他环节也有所不同。 1 、太阳能光伏行业 (1 )全球太阳能光伏行业发展概况 ①整体发展情况 人类的生存与发展离不开能源,石油、煤炭等传统化石能源的稀缺性及其在使用过程中对自然环境的破坏,迫使世界各国积极寻求储量丰富、环境友好的可再生能源。太阳能是可供人类利用的储量最为丰富的清洁能源之一,通过光伏效应将太阳能转换为电能,能够在充分利用太阳能的同时避免对环境的影响,因而世界各国近年来大力发展光伏发电,各国政府纷纷制定产业扶持政策推动光伏产业发展,光伏行业成为全球发展最快的新兴行业之一。

根据欧洲光伏产业协会统计数据,全球光伏累计装机容量由 XX 年的增至 XX 年的 GW,年复合增长率达 %。同时,全球光伏年新增装机容量也保持较快增长趋势,由 XX 年的增至 XX 年的,年复合增长率达 %。XX 年全球光伏新增装机容量,较XX 年的基本持平,主要原因是欧洲受宏观经济环境影响,年新增装机容量自XX年以来首次下降,由XX 年的降至XX 年的,但包括、美国、日本等在内的其他光伏市场仍保持较快速度增长,最终实现全年全球光伏新增装机容量基本持平。XX 年欧洲市场受扶持政策逐步退出影响继续下滑,光伏年新增装机容量降为,显著低于 XX 年的,但日本、、美国市场新增装机容量增长显著,分别较 XX 年增长 245%、237%、45%,并成为太阳能光伏市场新的增长发动机。XX 年全球光伏发电年新增装机容量在、美国、日本以及韩国、澳大利亚等在内的光伏市场迅速发展的带领下保持上涨趋势,达到,而欧洲年新增装机容量再次下降,降至。XX 年、美国和亚太其他地区年新增装机容量继续上升,全球光伏发电年新增装机容量达到,欧洲年新增装机容量自XX 年以来首次实现正增长。 虽然太阳能光伏发电装机容量增长迅速,但在发电总装机容量中所占比重仍然较低,未来发展潜力巨大。根据EPIA 统计,即使以光伏发电发展最早、最成熟的欧盟为例,XX 年、

太阳能电池片生产工艺简介解读

培训资料 前道 一制绒工艺 制绒目的 1?消除表面硅片有机物和金属杂质。 2.去处硅片表面机械损伤层。 3?在硅片表面形成表面组织,增加太阳光的吸收减少反射。 工艺流程 来料,开盒,检查,装片,称重,配液加液,制绒,甩干,制绒后称重,绒面检查,流出。 单晶制绒1号机 2号机 基本原理 1#超声 去除有机物和表面机械损伤层。 目前采用柠檬酸超声,和双氧水与氨水混合超声。

3#4#5#6#制绒 利用NaOH 溶液对单晶硅片进行各向异性腐蚀的特点来制备绒面。当各向异性因子((100) 面与(111)面单晶硅腐蚀速率之比)=10 时,可以得到整齐均匀的金字塔形的角锥体组成的绒面。绒面具有受光面积大,反射率低的特点。可以提高单晶硅太阳能电池的短路电流,从而提高太阳能电池的光转换效率。 化学反应方程式:Si+2NaOH+H 2O=Nasio 3+2H 2 f 影响因素 1.温度 温度过高,首先就是IPA 不好控制,温度一高,IPA 的挥发很快,气泡印就会随之出现,这样就大大减少了PN 结的有效面积,反应加剧,还会出现片子的漂浮,造成碎片率的增加。可控程度:调节机器的设置,可以很好的调节温度。 2.时间金字塔随时间的变化:金字塔逐渐冒出来;表面上基本被小金字塔覆盖,少数开始成长;金字塔密布的绒面已经形成,只是大小不均匀,反射率也降到比较低的情况;金字塔向外扩张兼并,体积逐渐膨胀,尺寸趋于均等,反射率略有下降。可控程度:调节设备参数,可以精确的调节时间。 3.IPA 1.协助氢气的释放。 2.减弱NaOH 溶液对硅片的腐蚀力度,调节各向因子。纯NaOH 溶液在 高温下对原子排列比较稀疏的100 晶面和比较致密的111 晶面破坏比较大,各个晶面被腐蚀而消融,IPA 明显减弱NaOH 的腐蚀强度,增加了腐蚀的各向异性,有利于金字塔的成形。乙醇含量过高,碱溶液对硅溶液腐蚀能力变得很弱,各向异性因子又趋于1。 可控程度:根据首次配液的含量,及每次大约消耗的量,来补充一定量的液体,控制精度不高。 4.NaOH 形成金字塔绒面。NaOH 浓度越高,金字塔体积越小,反应初期,金字塔成核密度近似不受NaOH 浓度影响,碱溶液的腐蚀性随NaOH 浓度变化比较显著,浓度高的NaOH 溶液与硅反映的速度加快,再反应一段时间后,金字塔体积更大。NaOH 浓度超过一定界限时,各向异性因子变小,绒面会越来越差,类似于抛光。 可控程度:与IPA 类似,控制精度不高。 5.Na 2SiO 3 SI 和NaOH 反应生产的Na2SiO3 和加入的Na2SiO3 能起到缓冲剂的作用,使反应不至于很剧烈,变的平缓。Na 2SiO 3使反应有了更多的起点,生长出的金字塔更均匀,更小一点Na2SiO3 多的时候要及时的排掉,Na2SiO3 导热性差,会影响反应,溶液的粘稠度也增加,容易形成水纹、花蓝印和表面斑点。 可控程度:很难控制。 4#酸洗 HCL 去除硅片表面的金属杂质盐酸具有酸和络合剂的双重作用,氯离子能与多种金属离子形成可溶与水的络合物。 6#酸洗 HF 去除硅片表面氧化层,SiO2+6HF=H 2[siF6]+2H 2O。控制点 1.减薄量定义:硅片制绒前后的前后重量差。 控制范围

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。

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。

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

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、

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

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。

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

光伏硅片十大制造商

全球十大太阳能光伏硅片生产商最新排名太阳能硅片企业主要集中于亚洲,尤其是中国大陆和台湾。廉价的劳动力,较低的土 地和资金成本,同时也由于主要客户的存在,使得中国成为世界第一的太阳能硅片生产者。尽管多数多晶硅在欧洲和美国生产,但是中国引导了硅片生产的方式。而半导体硅片主要 在日本、美国和德国这样的发达国家生产。晶体硅行业的结构性的力量在驱动着垂直整合,电池生产商在生产硅片而硅片企业也在生产电池。然而,也有少数一些公司主要集中向电 池片生产商供应硅片。这里是主要的太阳能硅片制造商的列表,过去几年中表现出惊人的 增长。 1)保利协鑫能源控股有限公司--这家中国公司2008年从零开始,2010年底公布达成3.5GW的硅片产能,从而成为最大的多晶硅和硅片生产商之一。它迅速扩产,但并没有涉足太阳能电池和组件的生产。公司仍然在努力成为多晶硅厂商的前3甲,并且通过在接近客户工厂的地方设置硅片厂来扩大产能。已经与世界上大部分大型组件生产商,签订了大 额的长期的交易合同。 2)江西赛维LDK太阳能高科技有限公司--是最大的用在晶体硅组件上的太阳能硅片生产商,但是正在将第一的位置输给保利协鑫。2010年底,其硅片产能达到3GW。它已经扩产到太阳能供应链的其他环节,在接下来的几年里,有望进入太阳能组件生产商前10名。 3)浙江昱辉阳光能源有限公司--在运营和组织结构上非常类似赛维LDK太阳能,这家中国公司是世界上花费成本最低的太阳能硅片生产商,硅片产能达1.5GW,也正在扩展到供应链的其他环节。 4)REC公司--这家挪威的生产商一直是最大的太阳能硅片生产商。直到几年前,将它 的领先地位输给了中国。现在,它正在新加坡扩产,以降低它高昂的成本,并在进行垂直 整合。目前的产能是1.9GW。 5)Solarworld公司--Solarworld公司是德国最大的太阳能电池板生产商,是少数几个仍然在欧洲和美国运营的公司之一,硅片产能在1.25GW。该公司一直饱受低成本竞争的折磨。 6)上海卡姆丹克太阳能--它是一个相对不那么知名的中国硅片制造商,然而它扩产迅速,目前,已经和浙江昱辉拥有同样大的生产能力。 7)绿色能源科技有限公司--这个台湾的太阳能硅片制造商已经在产能增长上远远领先 国内其他竞争者。产品主要面向台湾数量众多的电池制造商,去年产能在1GW左右。 8)中美晶矽(SAS)--中美晶矽是台湾最古老的硅片厂商之一,同时面向半导体和太阳能行业。与其说它在积极扩张,不如说是在稳健地成长,目前拥有800兆瓦产能。 9)MEMC公司--唯一一个大型美国太阳能硅片制造商,产能600MW正在马来西亚建造工厂来降低成本。该公司是半导体硅片方面最大的制造商之一。和保利协鑫一样,它也 扩展太阳能系统方面的业务,而并没有涉足电池片和组件的生产。 10)NEXolon公司--这是一家韩国公司,而且与多晶硅巨头OCI化学公司联系密切。公司的成长主要依赖于像LG、韩华、三星这样的韩国公司的成长。

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。

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。

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