太阳能硅片电磨削多线切割技术及装备

一、项目简介

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，南京航空大学基于硅片磨削/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。

二、创新点以及主要技术指标

针对太阳能电池市场现状，以 8 寸多晶硅片（电阻率 ***Ω•cm）为例，达到的主要技术指

标如下：

（1）切片厚度：190±15μm

（2）硅片总厚度误差：<20μm

（3）切缝宽度：小于 180μm

（4）切割速度：大于 ***

（5）良品率：提高 5%以上

（6）光电转换效率：提高 ***%

三、应用领域及市场前景

本项目实施后，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；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。

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