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磨砺出光芒 | 砂轮磨削在光伏中的卓越表现

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随着全球对可再生能源的关注度不断提高,光伏产业正迅速崛起为新的经济增长点。

硅料也就是晶硅原材料,这是光伏行业的基础原材料。

而在硅材料的生产中,有两个基础的概念:多晶硅和单晶硅。

单晶硅(图1)作为比较活泼的非金属元素,光伏行业的硅的纯度只需要达到99.9999%,而电子级硅片纯度需要达到99.999999999%,主要用于制造半导体器件和太阳能电池等。

多晶硅(图2)是硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,并生成晶面取向不同的晶粒,而他们结合起来,就结晶成多晶硅。多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等现代半导体器件的电子信息基础材料。

光伏产业、单晶硅、多晶硅、陶瓷金刚石、半导体
图1    

光伏产业、单晶硅、多晶硅、陶瓷金刚石、半导体                                          
图2

单晶硅的加工流程主要包括:截断→滚圆→切方→平磨→切片→倒角→磨片→化学腐蚀→抛光等步骤。相比而言,多晶硅没有了截断和滚圆的步骤,只需要在晶锭制备完成后,切方、切片即可。在整个单晶硅和多晶硅从晶棒(晶锭)到芯片的制备过程中,均需要不同用途的金刚石工具参与加工,而且加工的精度要求也越来越高。

自国家“双碳”战略提出以来,以光伏为代表的新能源行业发展如火如荼,在产能攀升的同时,也对切磨抛加工提出更高的要求,以此为契机,河南磨澳早在去年初就成立项目研发小组,专注光伏行业,以专业服务切磨抛。

河南磨澳针对硅棒滚圆砂轮、硅片磨面砂轮、硅料磨面砂轮等产品进行了多项卓有成效的开发升级工作。

单晶硅棒滚圆砂轮
常用规格型号:
1A1 300D-25/35/40T-127H-7X
(注:其他尺寸规格可根据客户要求定制。)

常用粒度:
120/140、200/230、W40

形式:
单片和组合片两种。

配套设备:
无锡上机WSK003、无锡开源WX-7321/2等。
多粒度组合,可同时获得高的加工效率和表面质量。(图3)

光伏产业、单晶硅、多晶硅、陶瓷金刚石、半导体
图3 单晶硅滚圆树脂金刚石砂轮

单晶硅、多晶硅棒磨面砂轮
常用规格型号:
11A2  100D-28/40T-31.75/20H-5W-5X
12A2  250D-60T-38.1H-10/15W-6/7X
6A2  200D-60T-80H-5W-5X
6A2  220D-65T-130H-5W-5X
6A2  250/280D-40T-160H-15W-5/6/7X
6A2  300D-50T-48H-20W-6/7/8X
(注:T、W、X可根据客户要求进行调整。)

常用粒度:
120/140、W40、W28、W20等。

配套设备:
无锡上机WSK-009、WSK-011、WSK-015;无锡开源WX-7422;石家庄威锋等。

加工工序分粗磨、精磨。国内相关机床设备较多,部分磨抛倒一体机可对单晶弧、角、面一体加工。修刀长度超长,加工精度高,加工出的硅棒表面光洁度好。(图4)

光伏产业、单晶硅、多晶硅、陶瓷金刚石、半导体
图4单晶硅磨面树脂金刚石砂轮

单晶硅料毛坯端面磨削砂轮
常用规格型号:
6A2  150D-40T-20H-10W-10X
6A2  125D-40T-20H-10W-10X

常用粒度:
W20、W14
光伏产业、单晶硅、多晶硅、陶瓷金刚石、半导体
单晶硅硅料端面磨削示意图

单晶硅硅料端面磨削,大多设备采用干磨,升温快,用陶瓷金刚石砂轮,气孔大,散热快,修整频次少,寿命长,无明显崩边,可达到A级片的要求,可显著提升工作效率。(图5)

光伏产业、单晶硅、多晶硅、陶瓷金刚石、半导体
图5陶瓷金刚石端面磨削砂轮

订货须知:
初次订货时,请提供以下参数,便于我们协助您选择合适的砂轮。
1、砂轮图纸或具体尺寸。
2、所用磨床的厂家和型号。
3、磨削余量、进给速度、砂轮转速。
4、硅棒需要达到的硅棒表面光洁度,及精度要求。

使用注意事项:
1、安装后注意打表精度应在0.05mm之内,方可修整开刃。
2、使用过程中,如出现异常,请立即停机,排查原因。
3、当砂轮不锋利时,请对砂轮进行修整开刃。
4、当砂轮工作时,严禁用手或身体触摸砂轮。

光伏行业在“平价上网”等政策引导下,对加工成本、表面质量等都提出了越来越高的要求,因此,抓住光伏产业的黄金机遇,需要我们敏锐地洞察市场变化、了解行业趋势并积极寻求创新。这些势必对砂轮供应商的生产能力、技术实力不断提出新的挑战。

河南磨澳在这些方面已经有深厚的技术储备,相信可以全方位的服务好每一位客户,也为国家“双碳”目标的实现作出应有的贡献。让我们共同努力,推动光伏产业的发展,为全球可持续发展贡献力量!

*文章来源---磨澳 JIM
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