线带硅片新技术

线带（ String Ribbon ）硅片新技术美国最新研发的线带 （ string ribbon 线带） 技术 （由麻省理工学院的学者艾曼纽尔 萨克斯发明）给业界带来了一种全新的概念。太阳能电池使用的硅片 ,是由锭块切割而来， 由于目前的线锯技术的局限， 约有 40％以上的硅材料会被损失，而切割出来的硅片又需要检测筛选分类。String Ribbon 技术揉合了传统晶体硅技术和薄膜高科技技术的优点。 它具有良好的耐用性、稳定性，且 生产的硅晶片可实现更高的转化效 率，节约资本，不用锯条。String Ribbon 硅片的制造特点是对传统的硅晶片制造过程作了改善， 加工硅锭时无需使用消耗大量能源的铸造和机械加工方法 。这样的科学技术完全体现了资源的有效利用，并发挥了薄膜的再利用潜能，并且它的生产性能更加优良。在 string ribbon 技术中， 将两条平行的高温细丝置于熔融的硅锭之间，然后将高温细丝垂直地拉伸穿过坩埚里熔融状态的硅锭（硅溶浆），由于高温时硅溶浆黏度更高，分子作用力更强， 分子间结合力大于排斥力。 因此， 硅溶浆会跟着细丝运动， 形成膜状。当硅溶浆离开坩埚时， 由于温度降低， 硅膜会在短时间内凝结变成固态带状硅。 这些凝结成固体的带状硅经过剪切加工成为所需的硅片后， 进一步被送往制造太阳能电池工序组装成太阳能电池。 固态带状硅不断从转轴处抽出， 而硅溶浆源源不断地供给， 就可以周期地生产出硅薄片， 进而批量制造出太阳能电池。 其优点在于， 它用同等量的硅可以生产出相当于传统生产法的两倍多的太阳能电池。 另外， 这样的太阳能电池能容纳相对较高的能量。 此法的局限性在于必须使用专用的多晶硅， 因原材料的供应不足， 此方法运用到实际批量生产的公司很少。图 1 String Ribbon 技术示意图 图 2 String Ribbon 线带硅片到目前为止，线带硅片技术已经经历了 5 次更新换代。第一代技术生产出单根 5.5 厘米宽， 300 微米厚的硅薄片，比传统方法生产同规格的产品要少消耗 35 的硅材料。 2006 年该技术已经可以生产厚度为 190 微米的硅薄片， 生产每瓦电能只需要 5 克硅材料；第二代技术线条拉伸速度比第一代的快 33 ，生产率倍增。可以生产出 8 厘米宽的硅薄片；第三代技术 可以同时生产两根 8 厘米宽的硅薄片。 比第二代线条拉伸速度要快 12 ；第四代技术 成品率达到 100 ， 可以同时生产出两根 8 厘米宽， 厚度为 190 微米的硅薄片；第五代技术一个坩埚可以同时出生产四根同规格的硅薄片。目前，第五代线带硅片技术正在投入生产，成倍增加产出率， 同时使硅薄片的厚度降低到 150 微米，大大减少了生产每瓦电能的硅材料使用量。技术前景太阳能是干净无污染的，并且是取之不尽的。 随着其他如石油等有限能源的耗尽， 太阳能必定会成为未来能源的替代者。 然而太阳能需要光电技术来转化才可以利用， 所以太阳能电池成为很关键的环节。 英国科索拉 QSolar 太阳能公司使用 “ 线带 ” 技术的硅片和自有的专利喷涂封装技术，生产新一代无框太阳能电池板（特点线带多晶硅片、喷涂封装技术、4mm 高强度低铁加厚钢化玻璃、无框架结构、安全可靠便捷的配套安装设备），大大降低了电池板生产成本， 保证了产品的质量、 安全和环保， 本着环保， 低成本， 高效率的理念，QSolar 公司的发展前景会越来越好。