切割劃片:
用激光來劃片切割硅片是目前較為先進的技術方式,其原理是用激光作為切割劃片工具,也是利用材料氣化的原理。通過一束經過聚焦的激光束照射被加工的材料,然后移動工件,由于材料因氣化而被去除,故工件沿移動方向被激光切割劃片。
激光切割劃片的特點:
1)激光能聚焦成很小的光斑,能劃很細的線條。
2)切割深度大2~3倍,可控制,大大提高了切割的合格率。
3)非接觸式加工,硅片作用時間和作用范圍小,熱影響區小,不會受機械應力而產生裂紋。
4)劃片速度快,大大提高了生產率,適于自控聯機,降低了生產成本。
5)能對鍍有保護層的半導體板進行劃線。
硅片切割
硅片切割是生產單晶硅電池的較為關鍵的一道工序。工業制作的硅電池所用的單晶硅材料一般都是單晶硅棒,原始形狀為圓柱形,需要將其切割成方形硅片,通常采用線切割來進行切片。
傳統線切割,相比激光切割有哪些不足之處呢?
一般來說,采用線切割,硅片切割厚度大,切割平整度差。并且,由于硅是脆性材料,接觸式加工極易使邊緣產生破裂。此外,在硅表面會有彈性應變區、位錯網絡區和碎晶區組成的機械損傷層。成品率低,原材料損耗大,甚至可能造成隱性裂紋,影響電性參數等危害。
采用激光精密切割技術替代線切割,由于其非接觸加工,無應力,因此切邊平直蒸汽,無損壞,不會損傷晶片結構,電性參數要優于機械切割方式,這樣提高了成品率,降低了成本。同時,切縫寬度小,精度高,激光功率可調等特點,也使得應用激光精密切割技術可以控制切割厚度,從而可能實現太陽能電池的減薄。
激光精密切割技術在太陽能電池上的其他應用前景
太陽能電池的功率和面積成正比,根據所需的電壓和功率即可計算出所需電池片的面積和片數,由于太陽能電池片尺寸一定,當面積不能滿足需要時,要對太陽能電池片進行劃線切片。而劃線切割又是一種無法恢復的不可逆的過程。一旦出現問題整個太陽能電池片就可能部分或全部報廢。此外,劃線寬度對太陽能電池性能具有重要影響,線寬低時可能短路,線寬高時遮光損失大。激光精密切割技術可應用于大面積電池片進行劃線切割,可以精確控制切割精度及厚度,進一步減少切割碎屑,提高電池利用率。目前,激光精密切割技術在太陽能電池領域得到了廣泛應用。