硅片供應(yīng)商和希望自己控制切片工藝的整合晶體硅光伏組件生產(chǎn)商都需要使用線鋸設(shè)備。單晶硅和多晶硅光伏技術(shù)都需要使用到它。
大多數(shù)光伏線鋸設(shè)備是硅片供應(yīng)商購買的。他們一般生長硅錠或者硅塊、將硅原料切合處理成硅片,終銷售給光伏電池制造商用于制造電池。業(yè)界成功的應(yīng)用材料公司HCT B5線鋸系統(tǒng)的裝機(jī)量超過500臺(tái),是光伏切片領(lǐng)域的標(biāo)桿產(chǎn)品。
太陽能電池用單晶硅片,一般有兩種形狀,一種是圓形,另一種是方形。以圓形硅片為例,其加工工藝流程為:單晶爐取出單晶-檢查重量、量直徑和其他表觀特征-切割分段-測(cè)試-清洗-外圓研磨-檢測(cè)分檔-切片-倒角-清洗-磨片-清洗-檢驗(yàn)-測(cè)厚分類-化學(xué)腐蝕-測(cè)厚檢驗(yàn)-拋光-清洗-再拋光-清洗-電性能測(cè)-檢驗(yàn)-包裝-儲(chǔ)存。
硅單晶制備,需要實(shí)現(xiàn)從多晶到單晶的轉(zhuǎn)變,即原子由液相的隨機(jī)排列直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜿嚵?,由不?duì)稱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)稱結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)變不是整體效應(yīng),而是通過固液界面的移動(dòng)逐漸完成的,為實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化過程,多晶硅就要經(jīng)過固態(tài)硅到熔融態(tài)硅,再到固態(tài)晶體硅的轉(zhuǎn)變,這就是從熔融硅中生長單晶硅所要遵循的途徑。目前應(yīng)用廣泛的有兩種,坩堝直拉法和無坩堝懸浮區(qū)熔法,這兩種方法得到的單晶硅分別稱為CZ硅和FZ硅。
由于外界條件的作用,價(jià)帶中的電子可躍遷到上面的空帶中去,價(jià)帶由滿帶變?yōu)椴粷M帶,空帶中有了電子稱為導(dǎo)帶。一種晶體的各個(gè)允許能帶有一定的寬度,能量高的能帶較寬,能量低的能帶較窄,每一個(gè)能帶里包含的能級(jí)數(shù)目等于晶體所包含的原胞數(shù)目。能帶理論成功地解釋了金屬、半導(dǎo)體和絕緣體之間的差別。