在光伏太陽(yáng)能硅片切割過(guò)程中，硅片切割液作為硅片切割過(guò)程中必須使用的一種輔料耗材產(chǎn)品，其用量隨著光伏太陽(yáng)能行業(yè)以及中國(guó)的硅片加工行業(yè)的壯大而擴(kuò)展。

　　硅片切割液的作用

　　1)攜帶：攜帶研磨顆粒進(jìn)入加工區(qū)域;

　　2)懸浮分散：懸浮分散研磨粒子;

　　3)沖洗：沖洗硅錠和金屬絲上殘留物;

　　4)降溫：帶走切割產(chǎn)生的大量熱量。

　　硅片切割液一高懸浮，高潤(rùn)滑，高冷卻等特性將碳化硅等切割磨料均勻的附著在高速運(yùn)動(dòng)的鋼絲在線，并通過(guò)快速運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)磨料實(shí)現(xiàn)對(duì)多晶硅或者單晶硅的切割加工，是光伏電池產(chǎn)業(yè)中必不可少的輔助生產(chǎn)材料。

　　硅片切割液的分類

　　切割液按成份分類主要包括油性切割液和水性切割液兩大類。

　　第一類切割液產(chǎn)品主要是以礦物油為主要成分的油性切割液，其中含有礦物油，防腐蝕劑，抗擠壓機(jī)等物質(zhì);切割液本身易燃，對(duì)環(huán)境污染較大，同時(shí)清洗硅片時(shí)需要含氟的烷烴溶劑。

　　第二類水性切割液產(chǎn)品可以溶于水或被水分散，清洗硅片用水即可，不用有機(jī)溶劑，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)損害。

　　切割液的主要成分

　　碳化硅微粉：

　　太陽(yáng)能硅片對(duì)表面的平整度、潔凈度、導(dǎo)電性等指標(biāo)有嚴(yán)格的要求，所以，太陽(yáng)能硅片在切割過(guò)程中需要使用硬度高，顆粒小且粒徑分布集中的碳化硅微粉作用主要的切削介質(zhì)。

　　PEG：

　　為使碳化硅微粉在切割過(guò)程中分布均勻，同時(shí)及時(shí)帶走切削過(guò)程中的摩擦熱，通常將碳化硅微粉按照一定的比例加入到聚乙二醇(PEG)為主要原料的液體當(dāng)中。

　　將碳化硅微粉和PEG溶液均勻配置成切割砂漿就可以用于硅片切割了。

　　著重解決企業(yè)哪些技術(shù)需求?

　　01如何開(kāi)發(fā)出新型復(fù)配型表面活性劑，進(jìn)一步提高分散能力、使整個(gè)體系高懸浮，提高切割能力?

　　02如何提高水基硅片切割液的極壓潤(rùn)滑性?

　　03如何建立科學(xué)的回收工藝，有效回收硅片切削液，降低成本、減少對(duì)環(huán)境的傷害?

　　切割液的市場(chǎng)規(guī)模

　　開(kāi)方機(jī)和切割機(jī)的大量使用，相應(yīng)的配套設(shè)備和耗材用量也急劇上升，如切割液和金剛線，碳化硅微粉等。目前國(guó)內(nèi)有切割機(jī)2500臺(tái)，每臺(tái)設(shè)備每月平均用6噸，則年需切割液15萬(wàn)噸。奧克公司為國(guó)內(nèi)切割液市場(chǎng)規(guī)模最大的一家公司，奧克股份公司切割液?jiǎn)蝺r(jià)約為19800元/噸(單價(jià)比其他公司切割液要貴10%)，按照18000元/噸計(jì)算，切割液市場(chǎng)規(guī)模約為27億元!

　　奧克公司上半年公司太陽(yáng)能光伏電池用晶硅切割液的銷量同比增長(zhǎng)59%，市場(chǎng)占有率繼續(xù)保持在70%的比例，實(shí)現(xiàn)銷售收入8.5億元，全年將突破17億。

　　切割液的回收及再利用

　　a.通過(guò)對(duì)廢砂漿的回收利用，可以使切割液和碳化硅微粉的成本降低至少50%，所以未來(lái)三到五年，廢砂漿回收項(xiàng)目將會(huì)受到國(guó)內(nèi)切片企業(yè)的大力追捧，回收液和回收砂的市場(chǎng)份額也將會(huì)有大幅度上升，最終回收液的市場(chǎng)需求量有望達(dá)到50000—70000噸。

　　b.太陽(yáng)能硅片切割液廢砂漿是切割液(PEG)和砂漿的混合物，目前主要依靠離心和沉降兩種回收技術(shù)，對(duì)廢砂漿進(jìn)行處理，回收其中的切割液和碳化硅微粉，返回到太陽(yáng)能線切割機(jī)重新使用。

　　c.光伏電池對(duì)硅片表面質(zhì)量要求很高，因此對(duì)切削液也有著很高的要求，回收再利用的切削液中如果混有不合格的碳化硅微粉，以及一些鐵，硅粉，高聚物等雜質(zhì)，勢(shì)必會(huì)影響硅片質(zhì)量。

　　d.利用沉降離心、化學(xué)清洗、絮凝過(guò)濾、精餾、萃取、旋風(fēng)分級(jí)等分離原理和方法，將廢砂漿中雜質(zhì)和水分去除，可以得到優(yōu)質(zhì)合格的切割液和碳化硅微粉，從而實(shí)現(xiàn)二次利用。

　　e.液體回收過(guò)程主要利用物理作用將其中的固體微粒去除，要求不增加任何可溶性雜質(zhì)。這樣得到的液體才能夠保證原有的化學(xué)成分，具有與新切割液相同的表面活性、懸浮力和攜帶力，可多次重復(fù)使用。

　　f.在碳化硅微粉回收時(shí)，除了利用物理作用將其中的細(xì)顆粒去除外，還必須利用多種化學(xué)作用將其中的硅粉、鐵、膠粒去除，這樣才能保證得到的碳化硅微粉具有原砂漿中碳化硅微粉同樣的質(zhì)量。且回收過(guò)程不增加任何微粉顆粒，而切割過(guò)程會(huì)使大的顆粒變細(xì)，因此回收到的微粉沒(méi)有大顆粒，不會(huì)在以后使用過(guò)程中產(chǎn)生劃傷硅片的現(xiàn)象。

　　鋼線切割的優(yōu)越性

　　線切割原理：

　　硅片多線切割技術(shù)是目前世界上比較先進(jìn)的硅片加工技術(shù)，它的原理是通過(guò)一根高速運(yùn)動(dòng)的鋼線帶動(dòng)附著在鋼絲上的切割刃料對(duì)硅棒進(jìn)行摩擦，從而達(dá)到切割效果。

　　線切割優(yōu)點(diǎn)：

　　與傳統(tǒng)切割方法比較，所切芯片與具有彎曲度(BOW)、翹曲度(WARP)小，平行度(TAPER)好，總厚度公差(TTA)離散性小，刃口切割損耗小，表面損傷層淺，芯片表面粗糙度小等等諸多優(yōu)點(diǎn)。

　　切割線種類：

　　一種就是主流的切割鋼絲+砂漿模式(SiC+PEG)大概占有80%的市場(chǎng)份額，另外一種就是最近出現(xiàn)的金剛石切割線，只有20%的市場(chǎng)份額。金剛石線的切割速度是普通鋼線的2倍左右，切割過(guò)程中節(jié)水節(jié)電30%左右;但是目前主要用在開(kāi)方環(huán)節(jié)，用在切片環(huán)節(jié)中有明顯線痕的問(wèn)題還沒(méi)有解決。

　　鋼線市場(chǎng)規(guī)模

　　傳統(tǒng)切割鋼絲售價(jià)12-16元/千米，金剛線售價(jià)2.4元/米。目前使用傳統(tǒng)鋼絲線+砂漿的模式下，切割成本大概為2.52元每片，金剛石線的成本達(dá)到3.5元，優(yōu)勢(shì)并不明顯，但是在切割厚度上，切割速度上，以及在切割過(guò)程中的輔料(傳統(tǒng)鋼絲線需要砂漿，而金剛石線只需要水溶性冷卻液)和水電成本上優(yōu)勢(shì)比較明顯。金剛石切割線有進(jìn)一步取代傳統(tǒng)切割線的趨勢(shì)。

　　國(guó)內(nèi)企業(yè)有：豫金剛石，恒星科技，江陰貝爾卡特、東京制鋼、張家港駿馬、江蘇威爾新材料股份公司、上海金井特等。

　　提醒：客戶在挑選分析機(jī)構(gòu)時(shí)，若有意向請(qǐng)實(shí)地調(diào)研分析機(jī)構(gòu)。國(guó)內(nèi)同類分析機(jī)構(gòu)眾多，建議客戶務(wù)必在有充足考察的基礎(chǔ)上再做判斷，切勿輕信!