硅锭的开方方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103802224 A(43)申请公布日 2014.05.21

(21)申请号 201410086869.2(22)申请日 2014.03.11

(71)申请人天津英利新能源有限公司

地址301510 天津市滨海新区津汉公路

13888号滨海高新区滨海科技园日新道188号(72)发明人董海明 王鑫波 张凯 王冲

董建珍(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限

公司 11227

代理人王宝筠(51)Int.Cl.

B28D 5/00(2006.01)B28D 7/04(2006.01)

(54)发明名称

硅锭的开方方法(57)摘要

本发明提供了一种硅锭的开方方法，包括：在晶托具有缝隙的一面上铺设隔离膜，隔离膜用于将晶托与待开方的硅锭隔离；在隔离膜上喷射发泡胶，发泡胶在发泡过程中填充于缝隙内；将硅锭置于晶托上，使发泡胶粘接硅锭；将承托有硅锭的晶托置于开方机的切割室内，对硅锭进行开方。本发明所提供的硅锭的开方方法中，在硅锭将要发生位移时，填充于缝隙中硬化的发泡胶能够通过与缝隙侧壁间的相对作用力保持硅锭不发生位移，达到固定硅锭的作用。由于硅锭与晶托之间通过隔离膜隔离，因此在硅锭开方完成后，操作人员能够十分容易的将硅块从晶托上取下来，从而大大降低开方后将硅块从晶托上取下的过程中的操作难度，提高生产效率。CN 103802224 A权利要求书1页 说明书4页 附图2页权利要求书1页 说明书4页 附图2页

CN 103802224 A

权 利 要 求 书

1/1页

1.一种硅锭的开方方法，其特征在于，包括：在晶托具有缝隙的一面上铺设隔离膜，所述隔离膜用于将所述晶托与待开方的硅锭隔离；

在所述隔离膜上喷射发泡胶，所述发泡胶在发泡过程中填充于所述缝隙内；将所述硅锭置于所述晶托上，使所述发泡胶粘接所述硅锭；将承托有所述硅锭的晶托置于开方机的切割室内，对所述硅锭进行开方。2.根据权利要求1所述的硅锭的开方方法，其特征在于，所述隔离膜的厚度为50μm～500μm。

3.根据权利要求2所述的硅锭的开方方法，其特征在于，所述隔离膜的厚度为100μm。4.根据权利要求1～3任一项所述的硅锭的开方方法，其特征在于，所述隔离膜为塑料薄膜或橡胶薄膜。

5.根据权利要求4所述的硅锭的开方方法，其特征在于，所述隔离膜为保鲜膜。6.根据权利要求1所述的硅锭的开方方法，其特征在于，在所述晶托所铺设的隔离膜的层数至少为一层。

7.根据权利要求1所述的硅锭的开方方法，其特征在于，所述对所述硅锭进行开方具体为：采用线锯切割技术对所述硅锭进行开方。

8.根据权利要求1所述的硅锭的开方方法，其特征在于，所述硅锭为多晶硅锭。

2

CN 103802224 A

说 明 书硅锭的开方方法

1/4页

技术领域

[0001]

本发明涉及光伏技术领域，更具体地说，涉及一种硅锭的开方方法。

背景技术

随着科学的发展，技术的进步，世界各国对节能减排及环境保护方面愈来愈重视。

光伏行业作为节能减排项目中的重要组成部分，得到迅猛的发展。光伏行业完整的产业链为：硅料→铸锭车间→硅片车间→电池车间→组件车间→应用系统→储能系统。[0003] 硅片作为制作太阳能电池片必不可少的原材料之一，其制作过程大致为：将提纯和加工后的硅料进行长晶并铸成硅锭，再将硅锭切割成尺寸符合要求的硅块，然后将硅块切片，再经过一系列加工之后得到硅片。其中，将硅锭切割成尺寸符合要求的硅块的过程称为开方工序。

[0004] 开方过程中，首先需要将硅锭用发泡胶粘接在晶托上，利用晶托保护硅锭，并对硅锭进行稳定定位，然后将粘有硅锭的晶托置于开方机的切割室中，对硅锭进行开方。[0005] 现有技术中，通常会将硅锭直接利用发泡胶粘接于晶托上，这种做法导致在开方完成后，切割好的硅块与晶托间因为发泡胶的粘接作用难以分离，在将硅块从晶托上取下来的过程中需要耗用较长工时与人力，员工的操作难度较大，影响生产效率。

[0002]

发明内容

[0006] 本发明提供了一种硅锭的开方方法，以降低开方后将硅块从晶托上取下的过程中的操作难度，提高生产效率。[0007] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：[0008] 一种硅锭的开方方法，包括：在晶托具有缝隙的一面上铺设隔离膜，所述隔离膜用于将所述晶托与待开方的硅锭隔离；在所述隔离膜上喷射发泡胶，所述发泡胶在发泡过程中填充于所述缝隙内；将所述硅锭置于所述晶托上，使所述发泡胶粘接所述硅锭；将承托有所述硅锭的晶托置于开方机的切割室内，对所述硅锭进行开方。[0009] 优选的，所述隔离膜的厚度为50μm～500μm。[0010] 优选的，所述隔离膜的厚度为100μm。[0011] 优选的，所述隔离膜为塑料薄膜或橡胶薄膜。[0012] 优选的，所述隔离膜为保鲜膜。[0013] 优选的，在所述晶托所铺设的隔离膜的层数至少为一层。[0014] 优选的，所述对所述硅锭进行开方具体为：采用线锯切割技术对所述硅锭进行开方。

[0015] 优选的，所述硅锭为多晶硅锭。与现有技术相比，本发明所提供的技术方案至少具有以下优点：[0017] 本发明所提供的硅锭的开方方法中，在将硅锭置于晶托上之前，首先在晶托具有缝隙的一面上铺设隔离膜，然后在隔离膜上喷射发泡胶，之后将硅锭置于晶托上，使发泡胶

[0016]

3

CN 103802224 A

说 明 书

2/4页

粘接硅锭。发泡胶在发泡过程中，体积不断膨胀，使隔离膜发生形变，从而发泡胶能够填充入晶托的缝隙中，发泡胶硬化后，晶托上的缝隙会被硬化的发泡胶封堵。在硅锭将要发生位移时，填充于缝隙中硬化的发泡胶能够通过与缝隙侧壁间的相对作用力保持硅锭不发生位移，达到固定硅锭的作用，从而保证了开方的顺利完成。由于硅锭与晶托之间通过隔离膜隔离，因此在硅锭开方完成后，操作人员能够十分容易的将硅块从晶托上取下来，避免了直接将发泡胶喷射在晶托上粘接硅锭所造成的硅块难以取下的问题，可见，本发明所提供的硅锭开方方法能够大大降低开方后将硅块从晶托上取下的过程中的操作难度，提高生产效率。附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现

有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0019] 图1～图3为本发明实施例所提供的硅锭的开方方法的工艺步骤图。

[0018]

具体实施方式

[0020] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

[0021] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。[0023] 本实施例提供了一种硅锭的开方方法，该方法包括以下步骤：[0024] 步骤S1：在晶托101具有缝隙102的一面上铺设隔离膜103，所述隔离膜103用于将晶托101与待开方的硅锭隔离（如图1所示）；[0025] 为了便于后续步骤中发泡胶发泡时，能够顺利的使隔离膜103发生形变，并填充入晶托101的缝隙102中，隔离膜103优选的为厚度较薄的、具有一定弹性的薄膜。具体的，本实施例中，隔离膜103的厚度优选为50μm～500μm，包括端点值，更优选为100μm。[0026] 本实施例中对隔离膜103的具体材质并不限定，隔离膜103优选的可为塑料薄膜或橡胶薄膜，更优选为保鲜膜。

[0027] 在晶托101上所铺设的隔离膜的层数至少为一层，较优选为一层。[0028] 需要说明的是，晶托101是硅锭开方机自带的工装，其上具有一道道具有一定宽度的缝隙102，所述缝隙102并不贯穿晶托101，仅在晶托101的一面开口；晶托101用于在对硅锭开方的过程中承托和固定硅锭，保持硅锭不发生位移。[0029] 步骤S2：在隔离膜103上喷射发泡胶104，发泡胶104在发泡过程中填充于缝隙102内（如图2所示）；

[0022]

4

CN 103802224 A[0030]

说 明 书

3/4页

发泡胶是一种具有发泡特性和粘结特性的胶，当发泡胶从气雾罐中喷出时，沫状

的发泡胶会迅速膨胀，并与空气或接触到的基体中的水分发生固化反应形成泡沫，发泡胶在发泡过程中会逐渐固化。[0031] 本实施例中，发泡胶104被喷射于隔离膜103上后，开始发泡，体积迅速膨胀，由于晶托101的缝隙102上覆盖有隔离膜，因此膨胀的发泡胶会迫使该区域的隔离膜发生形变，最终发泡胶填充入缝隙102中，但是缝隙102中的发泡胶与缝隙102的侧壁之间仍然被形变了的隔离膜所隔离。在发泡结束后，发泡胶104固化，将缝隙102的一部分或全部封堵住。[0032] 步骤S3：将硅锭105置于晶托101上，使发泡胶104粘接硅锭105（如图3所示）；[0033] 本实施例中，硅锭105优选为多晶硅锭。[0034] 发泡胶104的一部分填充于缝隙102内，另一部分（即位于晶托101上方的部分）用于粘接硅锭105。[0035] 步骤S4：将承托有硅锭105的晶托101置于开方机的切割室内，对硅锭105进行开方。

[0036] 在对硅锭105进行开方的过程中，硅锭105会受到平行于晶托101所在平面的作用力，这种作用力会使硅锭105可能在晶托101所在平面上发生位移。本实施例中，位于晶托101上方的发泡胶与硅锭105粘接在一起，当硅锭105受到上述作用力时，填充并固化于晶托101的缝隙102内的发泡胶会与缝隙102的侧壁产生相互作用力，阻止硅锭105发生位移，从而在开方过程中起到固定硅锭105的作用。[0037] 本实施例中，对105硅锭进行开方优选的可采用线锯切割技术。[0038] 以目前产业化程度最高的多晶硅太阳能电池为例，本实施例中开方所得到的硅块的尺寸优选的可为156mm×156mm×250mm。[0039] 在开方结束后，需将切割得到的硅块从晶托101上分离下来。本实施例中，由于在喷射发泡胶104前，提前在晶托101上铺设了隔离膜103，从而在发泡胶104与晶托101之间建立了一个分离关系，使操作人员能够非常容易将硅块从晶托101上取下来。而现有技术中，由于发泡胶直接与晶托接触并粘接，因此操作人员将切割好的硅块取下来费时费力。可见，本实施例所提供的硅锭的开方方法能够降低将硅块从而晶托上分离时的难度，提高生产效率。[0040] 并且，由于现有技术中硅锭与晶托粘接的较牢固，因此操作人员在将硅块取下的过程中，需要小范围的晃动硅块，这极易发生硅块间的碰撞，进而造成硅块崩边，导致硅块合格率下降，引起成本的浪费。由于本实施例所提供的方法能够使操作人员非常容易的取下硅块，操作人员在取下的过程中无需小范围晃动硅块，因此也就避免了硅块间碰撞造成的崩边问题，从而提高了硅块的合格率，节约了成本。[0041] 另外，若为了使操作人员能够较容易的将切割好的硅块从晶托上取下，采取首先在晶托上设置一层海绵，再在海绵上喷射发泡胶并粘接硅锭，然后进行硅锭开方的方法，但是这种方法由于海绵与晶托间无粘接物，因此会导致硅锭在晶托上相对不稳定，容易在切割过程中被移动，造成硅块质量问题（如：硅块尺寸不合格）；且在实际生产中，硅块开方结束后，将承托有切割好的硅块的晶托从开方机中取出，运输至操作位，然后操作人员将硅块从晶托上将硅块取下，在上述运输过程中，由于硅块与晶托之间被海绵隔离，因此硅块与晶托之间没有粘接力，地面的不平整、运输设备的晃动等因素会造成硅块晃动，导致硅块间相

5

CN 103802224 A

说 明 书

4/4页

互磕碰，极易引起硅块的崩边；且用于隔离的海绵的价格较为昂贵，不利于控制加工成本。[0042] 与上述在喷射发泡胶之前在晶托上设置海绵的方法相比，本实施例所提供的硅锭的开方方法，通过采用具有弹性的、厚度较薄的隔离膜覆盖晶托，使发泡胶能够在膨胀时迫使隔离膜发生形变，进而填充于晶托的缝隙中，增大了硅锭切割过程中硅锭与晶托间的相互作用力，同时隔离膜还将晶托与发泡胶隔离，从而既保证了硅锭不发生位移，又使切割好的硅块能够省时省力的从晶托上分离下来，避免了硅块在运输时晃动磕碰造成的崩边问题，且避免了使用成本较贵的海绵。

[0043] 下面通过具体的对比数据对本实施例所提供的方法的有益效果进行说明。[0044] 表1

[0045]

上表中所列举的数据是以重量为600kg，高度为375mm硅锭为例所得。可见，本实

施例所提供的硅锭的开方方法相对于直接在晶托上喷射发泡胶和在晶托上设置海绵后喷射发泡胶的方法，可极大地缩短将切割好的硅块从晶托上取下所消耗的时间，从而提高了生产效率，同时有效减轻了硅块的崩边问题。[0047] 虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

[0046]

6

CN 103802224 A

说 明 书 附 图

1/2页

图1

图2

7

CN 103802224 A

说 明 书 附 图

2/2页

图3

8