Die Produktion von Solarsiliziumwafern beginnt mit massiven Ingots aus ein- oder multikristallinem Siliziummaterial. Drahtsägen formen die Barren zu quadratischen Blöcken und schneiden sie dann in dünne Wafer. Diese Wafer dienen als Basis für die aktive PV-Zelle.
Der Diamant-Schneiddraht, mit dem der Silizium-Brick in Wafer mit einer Dicke zwischen 100 und 190 µm geschnitten wird. Die Hauptansätze zur Produktivitätssteigerung und Kostensenkung in der Waferproduktion bestehen daher darin, die Ausbeute für jeden Siliziumblock, für jede Arbeitsschicht und für jede Maschine zu erhöhen sowie den Verbrauch an Diamantdraht zu reduzieren.
Zum Schneiden von Siliziumwafern gibt es Verfahren mit festen Schleifmitteln und auf Schlickerbasis. Durch die Verwendung von Diamantdrähten durch das Verfahren mit fixierten Schleifmitteln haben die Menschen eine Technologie zum Schneiden einer großen Menge hochwertiger dünner Siliziumwafer in kürzerer Bearbeitungszeit entwickelt.
Vorteile von Diamantdraht
Durch die Verwendung von Diamantdrähten im Verfahren mit fixierten Schleifmitteln kann die Bearbeitungszeit auf weniger als herkömmlicherweise reduziert und der Drahtverbrauch erheblich reduziert werden. Darüber hinaus ist es möglich, dünneren Draht zu verwenden, was es ermöglicht, die Teilung des Schneidens zu verringern, was zu einer Verringerung des Rohstoffverlusts führt. Darüber hinaus wird erwartet, dass sich die Ausbeuterate aufgrund der erhöhten Genauigkeit beim Schneiden und einer Reduzierung von Rissen und Spänen, die während des Herstellungsprozesses auftreten können, verbessert und stabil wird, und gleichzeitig kann die Herstellungszeit reduziert werden, was dies ermöglicht um die Serienproduktion zu unterstützen.
Foto eines diamantdrahtgesägten (DWS) Wafers
Schäden unter der Oberfläche bedeckt Solarwafer im geschnittenen Zustand mit gekennzeichneten Linien.Oberflächen-/Unteroberflächenschäden sind das Ergebnis sehr großer Spannungen, die beim Schneiden erzeugt werden. Die auf den Draht wirkenden Kräfte werden auf das Korn übertragen, wodurch das Korn in Si-Oberflächen eingebettet wird.
Diamantdraht gesägtM12/G12 Solarwafer
Diamantdraht gesägtM6 Solarwafer
Diamantdraht gesägtM4 Solarwafer
Diamantdraht gesägtG1/158,75mm Solarwafer
Diamantdraht gesägtM2/156,75mm Solarwafer
Die Mechanismen, die spezifische Oberflächenmerkmale verursachen, erzeugen auch Schäden, die eine starke Ähnlichkeit mit der Oberflächenrauheit aufweisen. Somit erscheinen Schäden als gerichtete "Kratzer" mit lokalisierten Phasenänderungen, Mikrorisse, die durch Sprödbruch und Mikrospaltung erzeugt werden, und Versetzungen, die durch plastische Verformung erzeugt werden.
