湖南红太阳光电科技有限公司 ■ 蔡先武 明亮 黄美玲 李小鹏 彭海英 何远湘

0 引言

光伏发电是一种清洁高效的新能源，近年来其发展呈现井喷趋势。2016年，全球光伏发电新增装机量达75 GW，新增装机量增速为41%；累计装机量超过303 GW，累计装机量增速为33%。2016年光伏发电首次成为装机最大的新增能源[1-2]。在光伏组件成本构成中，硅片仍是光伏行业价值链中的关键环节，占组件成本的20%。而在切片环节中，硅料损耗较为严重，砂浆钢线切割技术会浪费约40%的硅料，目前主流的金刚线切割技术也会浪费近30%的硅料[2-3]。因此，从光伏发电技术发展的需求来看，硅片的切割技术虽已取得巨大的进步，但仍有较大的改善空间，是整个行业一直关注的重点。从切割技术的核心要素出发，其改善方向主要围绕如何减小切缝损失、降低硅片厚度、增大切片尺寸、提高切割效率等方面进行。本文结合这些切割参数，阐述硅片切割技术的发展历史及发展现状，并对硅片切割技术未来的发展趋势进行展望。

1 太阳能用晶体硅片切割技术的发展历史

太阳能用晶体硅片主要包括多晶硅片和单晶硅片，由其制备的太阳电池占整个光伏市场的90%以上。硅片的生产流程包括：晶体生长→单晶硅棒截断(或多晶硅锭开方)→硅棒检验→硅棒切磨→硅棒粘胶→硅棒切片→硅片清洗→硅片分选包装，其主要流程如图1所示。

图1 硅片生产流程示意图

多晶硅锭是在多晶硅铸锭炉中将硅料熔化，通过定向凝固再生长而成，目前主流的多晶硅锭尺寸为1000 mm×1000 mm×370 mm。……