[发明专利]一种硅棒或其它晶体材料的切割装置及其方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及人工晶体切割领域，具体涉及一种硅棒或其它晶体材料的切割设备，尤其涉及一种硅棒或其它晶体材料的切割装置及其方法。

【背景技术】

在科技部近期发布的《太阳能发电科技发展“十二五”专项规划》中，详细分析了我国光伏产业技术与欧美等发达国家的差距和不足，虽然我国目前已经成为光伏制造大国，但是，还远远称不上是光伏强国。而要突破这一困境，发展先进光伏科技，降低生产成本，提高生产效率和产品质量，掌握相关的核心技术就成为我国光伏产业的必然选择。

以多晶硅生产为例，随着全球对光伏太阳能电池需求的快速增长，多晶硅市场迅速扩大。在目前的政策和经济环境下，2010～2014年全球多晶硅市场需求预计将以16%的年均速度增长，预计到2014年需求量将达29万吨。有报告预测，如果光伏产业在更多国家得到鼓励，多晶硅的供应量或将以43%的年均增速增长，到2014年需求量有可能达到50万吨。

然而，目前国内外生产多晶硅的工艺大都通过还原法进行生产，即改良西门子法，而改良西门子法或其它类似方法生产大直径多晶硅的主要设备是通过还原炉，而多晶在还原炉内生长是在一个密闭的空间内完成。在装炉前先在还原炉内用硅芯搭接成若干个闭合回路，每个闭合回路都由两根竖硅芯和一根横硅芯组成；每一个闭合回路的两个竖硅芯分别接在炉底上的两个电极上，电极分别接直流电源的正负极，然后使硅芯加热至发红，直至表面温度达到1100摄氏度左右，再通入高纯的三氯氢硅和氢气，使其在高温下发生氢还原反应，三氯氢硅中的硅分子堆积在硅芯上，使其直径不断地增大，最终通过氢还原反应使直径不断地增大到120～200毫米或更粗获取硅棒，硅棒经过后期加工生产出高纯太阳能级6N或电子级llN的多晶硅。

目前，多晶硅生产属于朝阳产业，而硅芯的生产又是多晶硅生产过程中必不可少的一环，那么如何突破现有硅芯通过区熔法拉制工艺，提高硅芯的生产效率，降低生产成本等是本领域技术人员迫切需要解决的问题。

参考文献：

中国专利：专利名称、晶体硅芯切割装置，公开号、CN102248611A，公开日、2011年11月23日。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种硅棒或其它晶体材料的切割装置及其方法，本发明通过在机架上设置的料台机构、硅棒固定机构、线网支撑机构、张力机构，将硅棒切出截面可为任意方形或矩形尺寸，本发明具有操作简便、效率高、能耗低、价格低廉、方便维修等优点，有效解决了传统的区熔提拉法生产硅芯速度慢、能耗大等缺点。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种硅棒或其它晶体材料的切割装置，包括料台机构、机架、硅棒固定机构、线网支撑机构、工作台和张力机构，所述机架内部设置有线网支撑机构，所述线网支撑机构设置在工作台的上部，工作台处于机架内且与机架上设置的导轨上下运动形成滑动连接，所述线网支撑机构的上部设置有用于固定硅棒的硅棒固定机构，在机架的顶部设置有料台机构，所述料台机构和硅棒固定机构为同心设置，在工作台一侧面机架的外部设有两套张力机构，所述张力机构通过金刚石线分别连接线网支撑机构形成硅棒或其它晶体材料的切割装置。

所述的硅棒或其它晶体材料的切割装置，所述线网支撑机构包括两个双辊支座，所述两个双辊支座为相同结构，其中任一双辊支座的一侧面及相邻侧面上分别上下间隔设置有上网上支撑辊、上网下支撑辊和下网上支撑辊、下网下支撑辊，其中一个双辊支座上设置的上网上支撑辊、上网下支撑辊和下网上支撑辊、下网下支撑辊分别对应另一个双辊支座上设置的上网上支撑辊、上网下支撑辊和下网上支撑辊、下网下支撑辊形成平行四边形或正方形或长方形。

所述的硅棒或其它晶体材料的切割装置，所述两双辊支座中其中一个双辊支座上设置的上网上支撑辊和上网下支撑辊和另一个双辊支座上设置的上网上支撑辊和上网下支撑辊外部分别对应设置有主动轮和从动轮形成上切割网，其中一个双辊支座上设置的下网上支撑辊和下网下支撑辊和另一个双辊支座上设置的下网上支撑辊和下网下支撑辊外部分别对应设置有主动轮和从动轮形成下切割网，所述主动轮均由驱动电机驱动形成主轴动力机构。