结构线对硅片切割的影响

摘要：本文使用结构线替代传统的硅片多线切割用线直钢丝方法，在切割硅块过程中，

会增大碳化硅颗粒的附着力，不容易从钢线表面脱落，使钢线携带比较多的砂浆参与硅块
的切割。也大大提高了钢线的切割能力。通过使用结构线对硅块进行切割并对试验数据进行
跟踪，硅片表面的碳化硅磨削痕迹在

3-4um，硅片整体厚度良好保持在 180um±10um 且

TTV<15um。

　　关键词：

硅片切割、结构线、合格率

0、前言

　　当前随着社会的发展，太阳能光伏产业逐步成为新的主导产业。在太阳能硅片切割过程
中，主要是由钢线带动浆料（浆料由碳化硅粉末和悬浮液按照一定比例进行配置而成），
在一定张力的作用下，利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利菱角将硅块切割成尺寸合格的硅
片。钢线在参与整个切割过程中作为一个载体，同时也被高速运动的碳化硅颗粒磨损，线径
的变化可能会影响硅片表面的切割质量。

　　砂浆中的碳化硅莫氏硬度为

9.5 级，而晶体硅的莫氏硬度为 7 级，切割过程中主要依靠

碳化硅对晶体硅进行磨削切割。钢线携带砂浆的多少直接影响硅块切割的效果。目前太阳能
行业普遍使用的切割硅片的钢线主要是横截面为圆形或椭圆形的普通钢线。在切割硅块过程
中，碳化硅颗粒由于缺少附着力，容易从钢线表面脱落，钢线在硅块入线口会引起浆料的
飞溅，进而携带比较少的砂浆参与硅块的切割。这使得钢线在切割硅片过程中容易磨损，引
起断线，也大大降低了钢线的切割能力。本文的结构线可以提高对砂浆的携带能力，从而有
助于硅片合格率的提升。

1、目前现状

　　目前在光伏行业中结构线的主要应用为多晶硅开方使用，在硅片切割中的多线切割中
应用较少，主要原因是结构线本身的造价要高于普通的直钢丝，这就使得在钢线耗用量较
大的多线切割中成本较高。

　　整体切片环节成本的主要消耗为碳化硅、悬浮液、钢线，现在整个原材料价格下滑，切
割钢线在砂、线、液成本中所占的比例为

20%，其中碳化硅和切割液占了主要的部分。实验的

主题思路为通过将结构线代替普通直钢丝，提高切割线在纱线液中所在比例，降低碳化硅
和切割液的消耗，从而降低纱线液的整体成本。目前

0.12*500km 型号的结构线价钱现在比

普通直钢丝高