金刚石线锯切割光伏多晶硅锯切机理与表面创成研究的开题报告.docx

金刚石线锯切割光伏多晶硅锯切机理与表面创成研究的开题报告
一、选题背景
随着生产技术的发展和光伏产业的快速发展，太阳能电池的制造技术也在不断提高。因为其优点在于工作原理简单可靠，适用范围广，环境污染小，并将光能转化为电能，其应用领域正在逐步拓宽。多晶硅是目前应用范围最广的太阳能电池材料之一。在多晶硅的生产过程中，需要对多晶硅进行锯切割。而传统的切割方式采用砂轮切割，会产生大量灰尘及微粒，对环境有严重的污染，同时也会减少硅晶体的衰退期及多晶硅的发电效率等问题。因此，金刚石线锯切割成为了多晶硅锯切的主要切割方式。
二、研究意义
1、保障环境安全：金刚石线锯切割相对于传统的砂轮切割，不会产生大量的灰尘及微粒，能够有效的保证空气的清洁，减少对环境的污染，从而达到环保的目的。
2、提高效率：相对于传统砂轮切割，金刚石线锯的切割速度更快，切割精度更高，可以提高多晶硅的加工效率，并且能够增加多晶硅的发电效率和电池的寿命。
3、金刚石线锯的切割机理研究：金刚石线锯切割到多晶硅的表面时，实际上是在进行刮削和微切割，因此为我们研究表面创成提供了方便。我们可以探究多晶硅的表面形成机理，从而为多晶硅的材料特性及物理性质研究提供有价值的资料。
三、研究内容
1、金刚石线锯切割多晶硅的机理研究：探究金刚石线锯在切割多晶硅的时候的机理，分析其刃口形成的过程，以此为基础，研究金刚石线锯切割过程中的力学性能和热力学性能问题。
2、表面创成研究：由于金刚石线锯切割是通过刮削微小的切口形成的，可以通过某种方法对表面形态进行检测，探究表面创成的机制及其影响因素，了解其表面的物理特性，从而为多晶硅单晶化的研究提供有益的数据。
3、多晶硅切割过程的优化：在研究金刚石线锯切割多晶硅的机理和表面创成的基础上，研究多种不同的金刚石线锯切割条件下对多晶硅切割效率和质量的影响，探究如何在金刚石线锯切割多晶硅的过程中达到最佳的加工效果。
四、研究方法
1、多晶硅样品的制备：通过锯切多晶硅坩埚得到需要的样品。
2、金刚石线锯切割：在金刚石线锯上安装多晶硅样品，对其进行锯切割。
3、表面形态观察：采用扫描电子显微镜（SEM）或原子力显微镜（AFM）对金刚石线锯切割后的多晶硅样品表面形态进行观察，以确定其表面形态特征及机理。
4、试验数据处理：通过对示波器、力传感器、压力传感器、温度计等数据进行处理和分析，得出理论研究结论。
五、预期成果
通过对金刚石线锯切割光伏多晶硅锯切机理与表面创成的研究，预计可以得到如下成果：
1、研究金刚石线锯切割多晶硅的机理和受力状态，为其切割过程中的颠簸、摩擦及氧化提供一定的理论依据。
2、探究金刚石线锯切割过程中表面创成的机理及影响因素，为多晶硅的材料特性及物理性质研究提供一定的理论支持。
3、对不同金刚石线锯切割条件下的多晶硅切割效率和质量进行研究，为多晶硅的生产及应用提供技术支持。
4、对金刚石线锯切割多晶硅的优点进行分析，为多晶硅制造及应用提供有益的参考。
六、参考文献
[1]肖松添,许璐.金刚石线锯供电机理研究[J].中南工业大学学报,2003(2):59-61.
[2]郭巍，李松涛，彭吉诚.金刚石线锯的制备与发展[J].制造技术与机床,2008(11):81-83.
[3]唐洋，邹勇斌，刘小兵，等.金刚石线锯切割多晶硅的机理研究[J].太阳能学报,2014(4):742-751.