硅片供應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)界成功的應用材料公司HCT B5線鋸系統(tǒng)的裝機量超過500臺,是光伏切片領(lǐng)域的標桿產(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-測試-清洗-外圓研磨-檢測分檔-切片-倒角-清洗-磨片-清洗-檢驗-測厚分類-化學腐蝕-測厚檢驗-拋光-清洗-再拋光-清洗-電性能測-檢驗-包裝-儲存。
硅單晶制備,需要實現(xiàn)從多晶到單晶的轉(zhuǎn)變,即原子由液相的隨機排列直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜿嚵校刹粚ΨQ結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閷ΨQ結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)變不是整體效應,而是通過固液界面的移動逐漸完成的,為實現(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,價帶中的電子可躍遷到上面的空帶中去,價帶由滿帶變?yōu)椴粷M帶,空帶中有了電子稱為導帶。一種晶體的各個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,每一個能帶里包含的能級數(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、半導體和絕緣體之間的差別。