[发明专利]用于制造太阳能电池的铸锭的切割方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及可再生能源领域，具体而言，涉及用于制造太阳能电池的铸锭的切割方法。

背景技术

将铸锭(例如硅锭)切为晶片通常涉及使用通过环氧树脂胶粘到铸锭上的矩形梁片。在切片过程中，使用线锯工件保持横梁。完成切片时，例如多线网已完全割穿铸锭并切入横梁时，必须将形成的晶片清晰分离。与横梁的分离必须小心操作，以便保留所形成晶片的最终边缘。在线网切片之后，通常将切片的铸锭装载到脱粘和预清洗机工具中并进行预清洗，然后是环氧树脂脱胶处理。所用的横梁通常由用于浆液切片的玻璃或者用于金刚石线材切片的石墨或树脂材料构成。

附图说明

图1是表示根据本发明的一个实施例的用于制造太阳能电池的铸锭的切割方法的操作的流程图。

图2A示出了根据本发明的一个实施例的用于制造太阳能电池的铸锭的切割方法中的操作，其对应于图1的流程图的操作102。

图2B示出了根据本发明的一个实施例的用于制造太阳能电池的铸锭的切割方法中的操作，其对应于图1的流程图的操作104。

图2C示出了根据本发明的一个实施例的用于制造太阳能电池的铸锭的切割方法中的操作，其对应于图1的流程图的操作106。

图3示出了根据本发明的一个实施例的单晶硅锭的端视图。

图4A示出了根据本发明的一个实施例的多晶硅锭的端视图。

图4B示出了根据本发明的一个实施例的铸锭的端视图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的被配置为执行用于制造太阳能电池的铸锭的切割方法的计算机系统的例子的框图。

具体实施方式

本文描述了用于制造太阳能电池的铸锭的切割方法以及该方法所用的铸锭和夹具。在以下的描述中，示出了许多具体细节(例如，具体的铸锭键孔几何形状)以提供对本发明实施例的透彻理解。对本领域的技术人员将显而易见的是在没有这些具体细节的情况下可实施本发明的实施例。在其他情况下，未详细描述众所周知的制造技术，例如由铸锭切割下来的各个晶片形成太阳能电池的方法，以免对本发明的实施例造成不必要的混淆。此外，应当理解在图中示出的多种实施例是示例性的实例并且未必按比例绘制。

本文公开了切割铸锭的方法。在一个实施例中，切割铸锭的方法包括直接使用切割装置的夹具夹持铸锭的一部分。铸锭被部分切割以形成从铸锭的未切割部分突出的多个晶片部分。进一步切割铸锭，以将多个晶片部分与未切割部分分离，从而提供多个分立晶片。

本文还公开了用于制造太阳能电池的铸锭。在一个实施例中，用于制造多个太阳能电池的铸锭具有沿铸锭的中心轴线取向的四个主表面。第一主表面不同于其余三个主表面中的两个或更多个。一对端部近似正交于四个主表面。

本文还公开了铸锭切割过程中所用的夹具。在一个实施例中，用于在切割过程中保持铸锭的夹具包括具有第一多个键的第一端部。第一组键用于直接夹持铸锭的第一组键孔。夹具还包括具有第二多个键的第二端部。第二组键用于直接夹持铸锭的第二组键孔。夹具还包括处于第一端部与第二端部之间并对齐两者的中央部分。中央部分适合与切割装置结合在一起。

材料的单晶铸锭(通常被称作晶锭)使用方法诸如Czochralski方法或Bridgeman技术生长(例如，通过晶体生长)。晶锭可用于生产例如太阳能行业或其他行业诸如电子行业所用的硅晶片。多晶铸锭还可用于形成多种应用所用的晶片。铸锭通常通过在模具中冷冻熔融液体(通常被称作熔体)制造得到。在模具中铸锭的制造被设计用于完全固化并形成后续加工所需的适当的晶粒结构，因为通过冷冻熔体所形成的结构控制材料的物理特性。此外，模具的形状和尺寸被设计为使得易于进行铸锭处理和下游加工。通常，模具被设计为最大程度减少熔体浪费并有助于顶出铸锭，因为损失熔体或铸锭将增加成品的制造成本。结晶材料的物理结构在很大程度上取决于冷却和沉淀熔融金属的方法。