【技术】硅片切割胶面崩边问题分析研究

来源:天堂的苦涩发布时间:2019-03-27 14:29:57

导读: 在太阳能行业中,硅片的切割质量直接影响硅片合格率和电池片的成品率,硅片切割过程中会出现较多的切割质量问题,胶面崩边是一种常见的问题。

在太阳能行业中,硅片的切割质量直接影响硅片合格率和电池片的成品率,硅片切割过程中会出现较多的切割质量问题,胶面崩边是一种常见的问题。随着太阳能行业的发展和技术进步,对硅片品质的要求也更加严格。本文主要对产生胶面崩边的原因进行了分析,以更好地解决此问题。

1.引言

在晶棒脱胶完毕后,或在分选硅片时,常会发现硅片胶面呈现边沿发亮,硅层呈线式脱落崩边的情况,其分布位置多为胶面倒角附近,有时也会产生在倒角中间位置。胶面崩边是一种较常见的硅片缺陷,其影响因素有多种,本文主要从晶棒粘接、硅片切割和预清洗三方面进行了分析。

2.晶棒粘接影响

硅片切割前需要将托盘、玻璃、硅块、导向条等按照一定的流程粘接成晶棒,晶棒的粘接过程和原材料的使用都会对胶面崩边产生影响,因此粘接过程的操作极为关键。

以下为晶棒粘接流程:

(1)准备托盘。将托盘清理干净,保证托盘表面干净无污物,托盘装卡部位无变形,检查托盘螺丝是否松动,钢板粘接面是否平整,托盘与钢板之间是否有缝隙。

(2)准备磨砂玻璃。检查玻璃表面磨砂是否均匀,磨砂不全的不可使用;边缘是否整齐,尺寸是否合格,然后根据玻璃与托盘的匹配情况,对玻璃侧端面进行定位划线,以方便粘玻璃时准确定位。用酒精和纸将托盘和玻璃的粘接面擦拭干净。

(3)准备粘接玻璃用胶水。常用的胶水为环氧树脂胶。对胶水进行称重后用充分快速搅拌,要求颜色均匀无明显色差,每次配制总量不允许过多,防止环氧树脂长时间暴露空气中表面发生凝固。

(4)粘接玻璃。将刚刚制备好的都胶水抹在干净平整的钢板上,抹胶要尽量均匀,否则多余的胶会流到托盘上;然后将托盘翻过来粘胶面扣在玻璃的粘接面上,用力压紧,挤出玻璃与铝板之间的气泡,并按玻璃侧端面的定位线定位。(随时纠正玻璃与托盘位置发生的移动)。

(5)固化一段时间后,将粘了玻璃的托盘翻过来进行尺寸定位。

(6)准备硅块。选出要粘接的硅块,定位位置的硅块长度要尽量相同。用酒精和盘纸将硅块和玻璃粘接面擦拭干净。

(7)粘接硅块。把制备好的粘块胶均匀的涂在玻璃上,用小铲刮平,使玻璃上的胶均匀分布,粘好玻璃的托盘紧靠工装各个定位支点,将硅块粘接面放在玻璃上,用力压紧前后移动,将空气挤出,然后把重物压在上面。测量并调整晶棒的整体长度,使同一组硅块两端长度一致。

(8)刮胶。粘接后在硅块与玻璃接触面会挤出很多胶,该胶的存在会影响切割,应该在胶固化前,需要将其除掉。刮胶时间为在去掉重物之后,如果间隔时间太长胶体彻底固化后不易铲除。刮表面的胶时,用导向条成10o-30o角平行移动,导向条直角方向面向玻璃。另外,在硅块的侧面,托盘处也可能会有胶粘污,需要擦拭干净。

(9)粘接导向条。粘接硅块30min后取下重物,在硅块上表面的两侧分别粘接两条木纹胶带,使两条胶带间的距离等于导向条的宽度,在胶带间隙中涂抹制备好的导向条用胶,然后粘上导向条。

(10)固化。粘接好的硅块需要固化4小时以上才能传入线锯工序切割。

在晶棒粘接过程中,影响胶面崩边的因素有:

(1)磨砂玻璃表面磨砂不均匀,影响表面平整度,进而影响硅块粘接效果,造成崩边。

(2)粘接硅块的胶水的粘接强度和硬度不符合要求,当钢线经过硅块粘接面时,受应力作用产生胶面崩边。一般地,胶水固化后的硬度与硅块本身硬度接近时,有利于粘接效果。

(3)粘块胶水混合不均匀,影响了粘接强度;或是一次性配备较多胶水,导致在粘接硅块前胶水硬化,粘接硅块后胶水流动性变差,胶水分布不均匀,粘接效果差。

(4)刮胶不均匀,胶水厚度分布不均,出现分层现象,切割至出刀位置时会造成胶面崩边,严重时会出现硅片断裂掉片的情况。

(5)粘接硅块后,胶水产生气泡,气泡没有积压出来,则会导致胶面崩边。

(6)刮胶不干净。由于粘接硅块后会有胶从硅块两侧溢出,残留在硅块两侧露出的倒角部位,如果此残留胶水擦不干净,则在切割至出刀时,由于切割产生的热量使得较差软化,影响钢线携砂量,造成出刀线弓大,切割能力不足,产生胶面崩边。

(7)胶层厚度。切割过程中产生的瞬间高温会使胶层软化,降低钢线携砂能力,增大出刀线弓和出刀边缘锯痕,而边缘锯痕的摩擦作用会产生胶面崩边,因此胶层越薄越有利于减少胶面崩边的产生。

(8)粘接室温湿度影响。由于温湿度会影响胶水的硬化和固化时间,进而影响胶水粘接效果,因此必须采取措施保证粘接室环境温湿度。

3.晶棒切割影响

硅片的切割过程是由钢线和砂浆共同完成的,其中砂浆是由碳化硅和切割液按照一定比例配制成的,具有一定的粘度和密度,而实际起到切割作用的是碳化硅颗粒。钢线缠绕在切割室导轮上形成平整的线网,切割过程中,砂浆高速转动,从浆料嘴流出的砂浆由于切割液的悬浮作用使得碳化硅颗粒包裹在钢线表面,随着钢线的转动,对硅块产生碰撞摩擦,由于碳化硅的莫氏硬度为9.5,硅的莫氏硬度为7,碳化硅的硬度大于硅的硬度,从而起到切割作用。

为降低生产成本,小槽距细钢线切割已成为当前切片行业的趋势,但是由于钢线直径变细,携砂能力会受到一定影响;另一方面槽距减小,出片数增多,切割面积增大,也会加剧对碳化硅的磨损和破碎,从而降低砂浆的切割能力。特别是切割至出刀位置,碳化硅棱角被磨圆,切割能力进一步降低,因此不可避免会存在线弓(一般地,线弓为5-7mm)。钢线切割至硅块粘接面时会经过三类介质,即硅块、胶层和玻璃,由于三种介质的硬度不同钢线在经过三种介质时受到应力作用被崩开,造成硅落,产生胶面崩边。另外三种介质熔点不同,切割过程中产生的高温和热量会使胶层和玻璃软化,影响钢线携砂能力,增大出刀锯痕,导致产生胶面崩边。

针对此问题,可采取的措施是:

(1)调整出刀工艺,在硅块切割至出刀位置时提前降低工作台速度,这样有利于增加砂浆的循环量,弥补砂浆切割能力不足的问题。

(2)由于出刀期间台速较慢,若砂浆流量过大,砂浆流动造成的冲击力容易使钢线崩开造成胶面崩边,因此出刀期间的砂浆流量应适当减小。

(3)提高出刀期间砂浆的切割能力,这可以通过改变砂浆的更新方式实现。通常,砂浆更新是在每锯硅片切割结束后进行,为增加切割后期砂浆的切割能力,我们可以选择在每锯切割至90%时更新砂浆,这样可以有效减小出刀线弓,减小出刀锯痕和对钢线的作用力。

4.预清洗影响

预清洗的过程是将硅片从玻璃上脱落下来,除去粘接面胶条,其主要步骤是喷淋-喷淋-超声清洗-脱胶-清水漂洗。此过程对胶面崩边产生影响的因素包括:

(1)喷淋水压。喷淋槽的两侧各有两排喷嘴对晶棒进行喷淋清洗,由于硅片为胶面朝上悬挂在预清洗架子上,若喷嘴的水压过大,对晶棒冲击作用过大,会造成硅片胶面崩边的产生,因此要保证水压在要求的范围内。

(2)水温影响。脱胶槽水温较低时,胶层未完全软化,硅片不能自动从粘接面脱落下来,员工会用手把硅片用力取下来,极易造成硅片崩边。因此,要保证脱胶温度,一般使用乳酸脱胶时温度范围为70±10℃。另外,当硅片从脱胶槽移至清水漂洗槽时,若清水温度过低,硅片从温度较高的水中进入温度低的水中时,硅片表面会受到水温造成的应力作用,硅片脆性增大,易造成胶面崩边。

(3)由于当前通常是分线网切割硅片,每条晶棒上通常有两块硅块,因此在预清洗过程中,硅片会向阻力小的一侧倾倒,这个过程会导致产生胶面崩边。针对此,可制作大小尺寸合适的硅片隔条,预清洗上料前夹在晶棒中间,降低硅片倒伏时的倾度,防止产生胶面崩边。

5.小结

通过对产生胶面崩边的因素进行分析,可以更好地解决胶面崩边问题,对提高硅片合格率降低生产成本具有重要意义。


责任编辑:yangran
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
通威亮相首届Solar Manufacturing USA 2026,分享全球光伏技术演进与制造创新路径来源:通威股份 发布时间:2026-10-09 09:25:52

通威亮相Solar Manufacturing USA 2026,邢国强博士深度解析光伏技术演进:TOPCon市占率将达84%,TNC三代产品覆盖465W–770W;THC组件再破纪录达802.43W;xBC与钙钛矿叠层技术加速布局;垂直一体化+灯塔工厂+碳足迹认证,引领全球绿色智造。

突发!美国严控光伏囤货来源:索比光伏网 发布时间:2026-10-08 08:49:01

美国商务部于12月4日前紧急出台光伏进口管控新规,旨在防范企业抢在新贸易措施生效前囤积多晶硅、硅片、电池片及组件等关键产品。新规自12月4日起对上述商品加征15%关税,并同步执行第232条款设定的最低进口价格;同时依据历史进口数据对备案企业实施动态核查,超量者暂停进口资格;对8月6日后新注册、无进口记录的企业,实行周度进口限额,违规协助规避限额的报关行将被处罚。企业可申请豁免限额或关税,但须证明真实商业需求且承诺不囤货,新建或改造本土光伏工厂亦可申请关税豁免。政策引发行业分歧:清洁能源组织担忧推高项目成本、加剧电池片短缺、延缓脱碳进程;而本土制造商则支持该举措,认为有助于遏制突击进口、保障市场公平并促进制造业回流。

知识产权保护:光伏反内卷的“题眼”来源:投稿 发布时间:2026-09-30 08:46:39

本文探讨知识产权保护在光伏行业“反内卷”中的关键作用。面对产能过剩、低价竞争与技术同质化等挑战,主管部门正通过产能调控、价格监管和能效标准等“明线”措施治理行业失序;而知识产权保护则构成影响创新可持续性的“暗线”。文章指出,光伏技术研发投入大、周期长,若缺乏有效专利保护,先进技术易被低成本复制,导致先行者难以回收成本,企业转向低水平扩产而非持续创新。TOPCon快速扩散引发的过剩、BC技术凭借工艺壁垒保持溢价等案例印证了知识产权对技术价值实现的保障作用。文章强调,需将专利风险审查嵌入项目评估,提升维权效率,推动许可机制建设,并加强海外知识产权布局与应对能力,使知识产权真正成为支撑光伏高质量发展的制度基石。(198字)

投产仅7个月,阿曼10万吨多晶硅厂却计划停产半年!来源:光伏 发布时间:2026-09-29 05:47:18

阿曼苏哈尔自贸区的联合太阳能(USP)10万吨多晶硅项目,于2026年2月投产仅七个月后,计划自10月起停产半年。该项目曾被定位为“中国境外最大、中东首个”规模化多晶硅基地,总投资约16亿美元,核心战略是依托阿曼非“外国关注实体”(FEOC)身份,借阿曼—美国自贸协定规避美方对华硅料限制,开拓溢价市场。然而,其现金成本高达33–38元/公斤,显著高于中国头部企业23–28元/公斤的水平,主因阿曼天然气价格大幅上涨推高电力成本。同时,预期中的美国贸易保护政策(如232条款最低进口价)落地滞后,而中国合规硅料仍以约7美元/公斤报价持续供应美国市场,导致阿曼产品缺乏价格竞争力。叠加高杠杆融资结构与低开工率(年产量仅3–4万吨),持续生产加剧现金流压力。此次停产折射出海外替代供应链在成本与政策落地节奏间的根本性失配。

多晶硅:减产预期明确 市场成交好转来源:硅业分会 发布时间:2026-09-24 09:26:22

本文聚焦当前国内多晶硅市场运行态势。数据显示,本周n型复投料与颗粒硅成交价格企稳,市场氛围回暖,成交企业增至3—4家,实际成交量上升。行业供给端收缩预期明确,自10月起整体开工负荷预计降至约35%,推动部分下游企业启动补库。硅料企业挺价意愿较强,报价普遍以完全成本为底线;但下游仍持一定原料库存,大规模采购尚未展开。进出口方面,8月进口量同比下降12.1%,出口量同比增38.1%,净出口态势持续强化。后市走势将主要取决于三大变量:实际开工率下行幅度与减产执行力度、现货成交的持续性与放量规模,以及终端需求回暖程度。(199字)

北京经济技术开发区:推动先进能源产业应用钙钛矿材料等实现太空、地面多维度发展来源:北京市人民政府 发布时间:2026-09-23 16:17:21

本文介绍了北京经济技术开发区发布的《关于加快新材料产业创新发展的若干措施》,旨在系统性推动新材料产业高质量发展。文件明确聚焦先进基础材料、关键战略材料和前沿创新材料三大方向,尤其突出钙钛矿等新型能源材料在先进能源领域的应用,支持其向太空能源、地面储能等多场景拓展。措施围绕“创新驱动—成果转化—双向赋能—要素保障”逻辑链,提出核心技术攻关、产学研协同、“AI+新材料”融合、中试平台建设、京津冀协同发展等12项具体举措,涵盖资金支持、平台搭建、场景开放、人才引育和金融赋能等内容。政策有效期至2028年底,适用范围覆盖亦庄新城全域,强调国产替代、技术转化与产业生态构建。(199字)

隆基与Innoptus Solar Team共赴ESC欧洲太阳能挑战赛来源:隆基绿能 发布时间:2026-09-22 09:39:06

隆基携手比利时Innoptus Solar Team征战2026年欧洲太阳能挑战赛(ESC)——全球唯一24小时太阳能车耐力赛。该队刚斩获2026年美国太阳能挑战赛(ASC)冠军,创欧洲车队历史首冠。双方联合研发BC高效光伏方案,直面极限能量管理与可靠性考验,展现光伏技术在真实场景中的突破与进化。

最高超173%!美国敲定印度、印尼和老挝光伏双反终裁税率来源:TaiyangNews 发布时间:2026-09-21 09:01:40

美国商务部已对印度、印尼和老挝出口的晶体硅光伏电池及组件作出反倾销(AD)与反补贴(CVD)终裁,认定存在倾销行为并获得可抵消补贴。终裁税率差异显著:印度AD税率为123.04%、CVD税率为126.09%;印尼AD税率为94.36%、CVD税率介于73.2%至173.7%;老挝AD税率为65.43%、CVD税率在82.03%至153.67%之间。该调查始于2025年7月美国光伏制造与贸易联盟(AASMT)提出的“Solar IV”申诉,是继针对中国(Solar I)及柬埔寨等四国(Solar III)系列双反行动后的延续。目前措施尚未生效,须待美国国际贸易委员会(ITC)于2026年10月14日作出产业损害终裁;若结果为肯定性,商务部将于11月2日签发税令。与此同时,美方正将调查范围扩展至埃塞俄比亚等地,并同步推进多晶硅进口限制及对韩国光伏产品的新增双反申请。(199字)

绿电赋能千行百业:共探能源转型的技术、市场与产业机遇来源:索比光伏网 发布时间:2026-09-18 14:54:35

本文报道了2026年绿色能源创新发展大会在天津召开的情况,聚焦我国绿色能源转型进入“十五五”关键阶段的系统性演进。会议围绕绿电规模化消纳与高质量发展,深入探讨零碳园区建设、绿电交易机制、算电协同、AI赋能可再生能源等核心议题。文中梳理了当前进展:我国可再生能源装机占比超六成,光伏装机首次超过煤电;天津非化石能源消费占比达17%,新能源已成为本地第一大电源。同时指出多重挑战——绿证绿电机制不完善、风光负荷错配、系统调节能力不足、退役设备回收体系待建、新业态权责不清等。国家能源局、行业协会及龙头企业提出对策:强化长时储能、绿氢绿醇等技术创新;推动绿电直连、虚拟电厂、源网荷储协同等模式落地;完善绿证管理、分时电价、碳电衔接等体制机制;构建覆盖开发、应用、回收的全生命周期闭环。大会还发布多项倡议,签约一批产业项目,并启动AI电力交易平台,标志着绿色能源发展正从规模扩张迈向系统协同、消费引领与价值实现的新阶段。(199字)

Midsummer进军印尼,首期拟建20MW薄膜电池产能来源:TaiyangNews 发布时间:2026-09-18 08:52:15

瑞典光伏技术公司Midsummer AB在搁置瑞典本土200MW薄膜电池工厂计划后,转而与印尼企业PT Metalogika Rekayasa Sistem签署具有约束力的合作框架协议,拟在印尼设立合资制造企业,专注轻质柔性薄膜光伏电池及组件生产。项目首期规划年产能20MW,待调试运营稳定后,将分阶段扩建至200MW,并视市场需求、融资落实及审批进展,进一步拓展至GW级规模。Midsummer将持少数股权,负责提供核心生产设备(如DUO系统)及技术服务;Metalogika则依托本地产业能力推动落地。该合作旨在支持印尼光伏发展目标,初期供应本土市场,后期辐射东南亚及其他地区。与此同时,Midsummer正同步推进在泰国与萨博集团的建厂可行性研究,并持续加强意大利业务布局。

多晶硅:交投持续清淡 减产逐步推进来源:硅业分会 发布时间:2026-09-17 09:51:16

本文介绍了当前国内多晶硅市场的运行状况与供需动态。受供给端优化调整影响,行业交投持续清淡,企业普遍观望,公开报价体系尚未恢复;部分厂商已主动减产降负,但下游采购仍以刚需为主,整体成交规模有限,现货流通量低位运行,实际成交多依赖代工或双经销模式,价格维持在40–43元/kg区间,博弈延续。数据显示,8月产能超10万吨/年的7家头部企业贡献了全国92.9%的产量,平均开工率52.7%,而中等规模企业开工率仅25.1%,凸显产能集中与开工分化特征。尽管供给收缩预期增强,终端需求旺季(“金九银十”)的启动节奏及现货价格验证效果仍有待观察。(199字)