人工晶体学报

作者：谭慧莹, 邢旭, 葛培琪, 毕文波

单位：1.山东大学机械工程学院,济南 250061; ；2.青岛高测科技股份有限公司,青岛 266114; ；3.山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室,济南 250061

关键词：光伏单晶硅,切割加工,断裂强度,有限元分析,厚度,破片率,

基金：山东省重点研发计划(重大科技创新工程)(2022CXGC010201);国家自然科学基金(52175418)

单晶硅被广泛应用于光伏行业,随着切片加工厚度的逐步减小和锯丝的细径化,切片过程中存在的黏附等现象导致单晶硅切割片发生弯曲甚至断裂,进而引起破片率的提高,对光伏太阳能电池的成本造成较大影响。本工作针对光伏单晶硅片切割加工过程,采用三轴弯曲实验,测量并分析硅片的断裂强度及相应的破片率,利用有限元方法建立硅切割片断裂强度的三维仿真分析模型。研究结果表明:硅切割片断裂强度分散性大,平均断裂强度为97.7 MPa;硅切割片的弯曲刚度随着厚度减小而降低,平均弯曲刚度为441.2 N/m,当厚度规格为60 μm时,弯曲刚度最低,达103.5 N/m;硅切割片的破片率范围随着厚度的减小而增大,60 μm厚度的切割片破片率范围最大,为0.6%~99.9%。仿真与实验结果基本一致,表明仿真模型及方法适用于光伏单晶硅切割片的断裂强度和破片率的模拟分析。

来源：2024年第8期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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