[发明专利]一种利用硅棒头尾料制备单晶硅片的方法及应用

说明书

本发明公开了一种利用硅棒头尾料制备单晶硅片的方法，用于制备单晶硅片，所述硅棒头尾料包括：圆形底部，位于圆形底部上的凸起部；所述方法包括如下步骤：（S1）截断：沿圆形底部向凸起部过渡的方向截断凸起部中满足硅片直径的部分，得圆台状硅块；（S2）拼接：将圆台状硅块拼接，得拼接硅棒；（S3）开方：对拼接硅棒进行开方，得长方体硅棒；（S4）切片：沿平行于长方体硅棒底面的方向对硅棒进行切片，得到单晶硅片。本发明提供了一种单晶硅片的制备方法，利用对单晶硅棒的头尾料进行切割而制得，提高了原有硅棒的利用率；减少了头尾料重新回炉而带来的二次消耗。

技术领域

本发明涉及太阳能电池用硅片加工技术领域，尤其涉及一种利用硅棒头尾料制备单晶硅片的方法及应用。

背景技术

现有单晶硅棒利用率较低，切割下来的头尾料和边皮料比例大于40%，其中头尾料占比约7%，严重影响了单晶硅片的制造成本。在正常拉晶和收尾情况下，单晶硅棒头尾料的电性能参数和等径部分晶棒的电性能基本保持一致，例如掺镓单晶硅棒的电阻率均在0.3-1.5Ω·cm范围内，少子寿命均≥30us。目前单晶硅棒头尾料的处理方法，基本是回炉替代原生料继续拉晶，未用作硅片加工使用，严重影响了单晶硅棒的利用率。针对硅棒头尾直径不能达到目标直径的部分，切除部分会更多，加剧了能源消耗。但目前还没有针对硅棒头尾料切割硅片的工艺方法和流程。

发明内容

发明目的：本发明提出一种利用硅棒头尾料制备单晶硅片的方法，能够提高单晶硅棒的利用率。

技术方案：本发明采用如下技术方案：

一种利用硅棒头尾料制备单晶硅片的方法，用于制备单晶硅片，所述硅棒头尾料为硅棒截断后产生的头部硅料和尾部硅料，所述硅棒头尾料包括：圆形底部，位于圆形底部上的凸起部；所述方法包括如下步骤：

（S1）截断：沿硅棒头尾料的圆形底部向凸起部过渡的方向截断凸起部中满足硅片直径的部分，得圆台状硅块；

（S2）拼接：将圆台状硅块拼接，得拼接硅棒；

（S3）开方：对拼接硅棒进行开方，得长方体硅棒；

（S4）切片：沿平行于长方体硅棒的底面方向对硅棒进行切片，得单晶硅片。

优选的，步骤（S1）中，所述圆台状硅块具有位于顶部的第一平面、位于底部的第二平面和位于第一平面和第二平面之间的弧面。

进一步优选的，步骤（S2）中，对圆台状硅块进行拼接时采用第一平面和第二平面相互接触的方式。

优选的，步骤（S2）中，采用粘合剂对圆台状硅块进行拼接。

进一步优选的，所述粘合剂为热熔胶。

优选的，步骤（S3）中，按照所需硅片尺寸对拼接硅棒进行开方。

进一步优选的，步骤（S3）中，对拼接硅棒进行开方后还包括对长方体硅棒进行磨面，目的是降低硅棒表面粗糙度以获得较为精准的硅片尺寸。

进一步优选的，步骤（S3）中，对拼接硅棒进行磨面后还包括对长方体硅棒进行倒角或滚圆，目的是将硅棒的四个锐利边角修整成三角形倒角或圆弧倒角。

进一步优选的，步骤（S3）中，所述长方体硅棒的长度为600mm～850mm。

优选的，步骤（S4）中，将长方体硅棒粘贴在基板上，采用切片机沿平行于长方体硅棒的底面方向对硅棒进行切片。

优选的，所述单晶硅片为方形硅片或长条形硅片。

进一步优选的，所述方形硅片的边长为158～230mm。

更优选的，所述方形硅片的边长为158.75mm、166mm、182mm、200mm、210mm、220mm或230mm。

进一步优选的，所述长条形硅片的长边与短边的边长比例小于等于10:1。