切割划片:
用激光来划片切割硅片是目前较为先进的技术方式,其原理是用激光作为切割划片工具,也是利用材料气化的原理。通过一束经过聚焦的激光束照射被加工的材料,然后移动工件,由于材料因气化而被去除,故工件沿移动方向被激光切割划片。
激光切割划片的特点:
1)激光能聚焦成很小的光斑,能划很细的线条。
2)切割深度大2~3倍,可控制,大大提高了切割的合格率。
3)非接触式加工,硅片作用时间和作用范围小,热影响区小,不会受机械应力而产生裂纹。
4)划片速度快,大大提高了生产率,适于自控联机,降低了生产成本。
5)能对镀有保护层的半导体板进行划线。
硅片切割
硅片切割是生产单晶硅电池的较为关键的一道工序。工业制作的硅电池所用的单晶硅材料一般都是单晶硅棒,原始形状为圆柱形,需要将其切割成方形硅片,通常采用线切割来进行切片。
传统线切割,相比激光切割有哪些不足之处呢?
一般来说,采用线切割,硅片切割厚度大,切割平整度差。并且,由于硅是脆性材料,接触式加工极易使边缘产生破裂。此外,在硅表面会有弹性应变区、位错网络区和碎晶区组成的机械损伤层。成品率低,原材料损耗大,甚至可能造成隐性裂纹,影响电性参数等危害。
采用激光精密切割技术替代线切割,由于其非接触加工,无应力,因此切边平直蒸汽,无损坏,不会损伤晶片结构,电性参数要优于机械切割方式,这样提高了成品率,降低了成本。同时,切缝宽度小,精度高,激光功率可调等特点,也使得应用激光精密切割技术可以控制切割厚度,从而可能实现太阳能电池的减薄。
激光精密切割技术在太阳能电池上的其他应用前景
太阳能电池的功率和面积成正比,根据所需的电压和功率即可计算出所需电池片的面积和片数,由于太阳能电池片尺寸一定,当面积不能满足需要时,要对太阳能电池片进行划线切片。而划线切割又是一种无法恢复的不可逆的过程。一旦出现问题整个太阳能电池片就可能部分或全部报废。此外,划线宽度对太阳能电池性能具有重要影响,线宽低时可能短路,线宽高时遮光损失大。激光精密切割技术可应用于大面积电池片进行划线切割,可以精确控制切割精度及厚度,进一步减少切割碎屑,提高电池利用率。目前,激光精密切割技术在太阳能电池领域得到了广泛应用。