电镀金刚石线锯切割光伏多晶硅表面亚表面特性研究的任务书.docx

电镀金刚石线锯切割光伏多晶硅表面亚表面特性研究的任务书
任务书
一、研究背景
光伏多晶硅是太阳能电池的重要材料之一，其表面和亚表面的质量直接影响着太阳能电池的性能和寿命。因此，对光伏多晶硅表面和亚表面进行加工和改善是目前研究的热点和难点之一。传统的加工方法如化学抛光、机械研磨等存在成本高、加工耗时长、表面损伤大等缺点。金刚石线锯切割技术由于其高效、环保、表面质量好等优点已被广泛应用于硅片加工中。
然而，金刚石线锯切割技术在实际应用中还存在许多问题。一方面，为提高加工效率，锯片速度必须要快，但是过高的液压压力会导致切割面粗糙，形状不规则，同时金刚石线锯切割过程中产生的高温和酸碱腐蚀等多方面原因也会对表面质量产生影响。另一方面，由于太阳能电池制作一般要求硅片表面的自然晶界和缺陷较少，所以针对线锯表面的亚表面损伤、晶界形成机制等还需要深入研究和分析。
二、研究目的
本研究目的在于探究电镀金刚石线锯切割光伏多晶硅表面和亚表面特性，分析其影响因素，寻找优化加工条件的方法，最终提高线锯芯片的表面质量和加工效率。
三、研究内容和进度安排
1.理论分析与实验设计
（1）通过文献资料的查阅和理论分析，明确金刚石线锯切割光伏多晶硅表面和亚表面形成机制，分析加工过程中的关键参数和影响因素。
（2）设计切割硅片的实验方案，包括不同液压压力、不同冷却方式、不同切割速度等条件下的实验设置，为后续实验的开展奠定基础。
（3）确定表面粗糙度、氧化层厚度、晶界密度、缺陷密度等评价线锯切芯片表面和亚表面质量的主要指标和测试方法。
2.实验研究
（1）采用金刚石线锯切割机对多晶硅进行加工，记录实验数据包括加工参数、表面和亚表面形貌、化学成分和XRD分析等。
（2）采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)等仪器对样品进行表面形貌和亚表面结构及形貌等各方面的分析，得到线锯切割对硅片表面质量的影响。
3.结果分析和讨论
（1）基于实验结果，分析加工参数对线锯切芯片表面和亚表面的影响，比较不同加工条件下线锯芯片表面的质量。
（2）从切割表面的化学成分、晶界形态等方面探讨研究切割过程中的机理，进一步分析影响表面质量的主要因素和影响机理。
4.研究成果呈现与应用
（1）撰写研究论文，结合实验结果和理论分析，对金刚石线锯切割光伏多晶硅表面和亚表面特性进行全面深入地探讨和研究。
（2）基于研究成果，提出优化加工线锯切割的方法，总结实验中取得的经验，为太阳能电池工业化生产线针对线锯切割表面质量的问题提供参考和指导。
四、实验设备和材料
1.金刚石线锯切割机
2.多晶硅
3.ICP-OES、SEM和HRTEM等分析仪器
五、参考文献
[1]王宗泽.氮化硅切削加工的现状及发展[J].切削技术,2021(04):28-36.
[2]齐伟.金刚石线锯切割人造晶体硅片的表面性能研究[D].大连:大连理工大学,2018.
[3]刘明明.线锯分离多晶硅片切割研究[D].武汉:华中科技大学,2017.
[4]李立卓,陆于后,刘元成.金刚石线锯切割多晶硅片——一种新的硅片制备方法[J].太阳能学报,2006(3):315-321.