太陽能光伏産業-矽材料係列教材：矽片加工技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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康自衛，王麗 著

圖書標籤:

• 太陽能光伏
• 矽片
• 半導體材料
• 光伏技術
• 材料科學
• 加工技術
• 新能源
• 可再生能源
• 矽材料
• 工業技術

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122090584

版次：1

商品編碼：10280641

包裝：平裝

叢書名： 太陽能

開本：16開

齣版時間：2010-09-01

頁數：240

正文語種：中文

內容簡介

《矽片加工技術》主要從實際工藝的角度對矽片生産全過程進行瞭比較係統詳細的介紹，包括矽單晶的基本特性和晶體結構，矽片生産設備的種類、性能及其使用方法，矽單晶從滾磨與開方、切割、研磨、拋光、清洗一直到檢驗包裝的整個生産過程與管理，其中針對太陽能矽片的生産有適當的介紹，通過這些介紹，旨在使讀者能夠對矽片生産有一個全貌的認識，能具備矽片生産工藝與檢驗的基本知識，對各種設備儀器和工藝過程有所瞭解，有條件時可以通過實習掌握部分設備儀器的使用技能。
《矽片加工技術》可作為高職高專太陽能光伏産業矽材料技術專業的教材，同時也可作為中專、技校和從事矽片生産的企業員工的培訓教材，還可供相關專業工程技術人員學習參考。

目錄

緒論
0.1 矽
0.2 矽單晶
0.3 矽片

第1章 晶體滾磨與開方
1.1 晶體與磨削加工
1.2 矽片主、副參考麵的製作
1.3 滾磨開方設備
1.4 滾磨開方工藝過程
本章小結
習題

第2章 晶體切割
2.1 矽單晶晶體結構
2.2 矽單晶的定嚮切割
2.3 矽單晶切割工序相關矽片參數
2.4 矽單晶內圓切割工藝
2.5 矽單晶多綫切割工藝
本章小結
習題

第3章 矽片研磨
3.1 矽片邊緣倒角
3.2 矽片研磨工藝及其設備
3.3 矽片熱處理
本章小結
習題

第4章 矽片拋光
4.1 矽拋光片特性參數
4.2 矽片的化學減薄
4.3 矽片拋光方法和設備
4.4 矽片拋光工藝過程
本章小結
習題

第5章 矽片清洗
5.1 矽片清洗基本概念
5.2 矽片清洗處理方法
5.3 矽片清洗工藝
5.4 純水製備係統簡介
5.5 化學試劑的安全使用
本章小結
習題

第6章 矽片檢驗與包裝
6.1 矽片檢驗基本知識
6.2 矽片電學參數檢驗
6.3 矽片錶麵取嚮檢驗
6.4 矽片幾何參數檢驗
6.5 矽片錶麵質量檢驗
6.6 矽片氧化誘生缺陷檢驗
6.7 矽片檢驗設備舉例
6.8 矽片包裝與運輸
本章小結
習題

第7章 矽片生産管理與質量控製
7.1 矽片生産過程管理
7.2 矽片生産現場管理
7.3 矽片生産工序控製
7.4 矽片生産質量分析
本章小結
習題
附錄Ⅰ矽片生産加工名詞術語
附錄Ⅱ矽片生産加工相關標準
參考文獻

精彩書摘

矽片在轉動的上、下研磨盤問作行星運動，藉助上磨盤的壓力與磨料作相對滑動摩擦，從而實現對矽片錶麵的磨削，即為雙麵磨片機的基本原理。
③研磨液係統研磨液係統包括研磨液桶，泵和研磨液傳輸裝置。
研磨液由磨料、水和助磨劑按一定比例配製而成。和多綫切割的砂漿一樣，研磨液也需要進行充分的攪拌，隻是遠遠不需要那麼長的時間罷瞭。通常研磨液是現用現配，也可集中配製以便於管理。和多綫切割液一樣，研磨液一旦配製也就需要不停地攪拌以避免沉澱並使其均勻。
每颱磨片機可以配一個小型的帶攪拌的研磨液桶和砂泵，研磨液經過濾後由砂泵抽嚮磨片機，通過磨片機的傳輸管道輸送到上、下磨盤之間，也就是研磨區間內，研磨液中的磨料與矽片産生滑動摩擦而達到磨削效果。
矽片研磨用的磨料通常是金剛砂，按其粒度大小有不同的型號，使用得最多的是W10、W14和W20的金剛砂磨料，這是老標準的分級劃分。現行國標GB／T2481.2-1998中對磨料的粒度組成、分級及其檢測方法都進行瞭新的規範。這個標準將以往w係列的分級方法改為瞭與國際接軌的F係列分級，矽片研磨常用磨料對應為F500、F600和：F800。
磨料粒度大，磨削速度就快，但是錶麵就相對粗糙，研磨損傷層也大；磨料粒度小，磨削速度就慢，但是錶麵粗糙度有所改善，損傷層也淺，不過太低的磨削速率會使生産效率下降，不適於規模生産。
④控製係統控製係統包括對機器主軸及行星傳動係統運動的控製、上磨盤升降的控製和研磨速率的控製。
主軸及行星傳動係統的運動靠電機驅動，其轉動方嚮和轉動速度兩個要素都是可以根據所研磨的矽片類型及工藝狀況而進行改變和調節的。
上磨盤的升降用氣壓控製，當裝片、卸片及清潔處理磨盤等作業時，上磨盤升起，進行相應操作，研磨時上磨盤下降到位並與下磨盤作反嚮轉動。
研磨的速率控製反映在設備上主要是對研磨壓力、磨液流量及磨片機轉速的控製上。
（2）矽片雙麵研磨機工作原理和特點
在雙麵研磨機上，上、下研磨盤作相反方嚮轉動，矽片在轉動的上、下研磨盤問作既公轉又自轉的行星運動，藉助上磨盤的壓力與磨料作相對滑動摩擦，從而實現對矽片正反兩個錶麵的均勻磨削。
雙麵研磨機具如下特點。
①矽片研磨用的雙麵研磨機采用2～4颱電機驅動，可以對上研磨盤、下研磨盤、齒圈、太陽輪單獨進行調速，使研磨達到最理想的轉速比，其太陽輪相對於其他三個轉速的速比可作無級調速，使遊輪可實現正轉、反轉，滿足瞭不同研磨及修盤工藝的需求。

前言/序言

目前世界光伏産業以31.2%的年平均增長率高速發展，位於全球能源發電市場增長率的首位，預計到2030年光伏發電將占世界發電總量的30%以上，到2050年光伏發電將成為全球重要的能源支柱産業。各國根據這一趨勢，紛紛齣颱有力政策或製訂發展計劃，使光伏市場呈現齣蓬勃發展的格局。目前，中國已經有各種光伏企業超過1000傢，中國已成為繼日本、歐洲之後的太陽能電池生産大國。2008年，可以說是中國光伏材料産業裏程碑式的一年。由光伏産業熱潮催生瞭上遊原料企業的遍地開花。一批新興光伏企業不斷擴産，各地多晶矽、單晶矽項目紛紛上馬，使得中國光伏産業呈現齣繁華景象。
發展太陽能光伏産業，人纔是實現産業可持續發展的關鍵。矽材料和光伏産業的快速發展與人纔培養相對滯後的矛盾，造成瞭越來越多的矽材料及光伏生産企業人力資源的緊張；人纔培養的基礎是課程，而教材對支撐課程質量舉足輕重。作為新開設的專業，沒有現成的配套教材可資藉鑒和參考，編委會根據矽技術專業崗位群的需要，依托多傢矽材料企業，聘請企業的工程技術專傢開發和編寫齣瞭矽材料和光伏行業的係列教材。
本係列教材以光伏材料的主産業鏈為主綫，涉及矽材料基礎、矽材料的檢測、多晶矽的生産、晶體矽的製取、矽片的加工與檢測、光伏材料的生産設備、太陽能電池的生産技術、太陽能組件的生産技術等。
本係列教材在編寫中，理論知識方麵以夠用實用為原則，淺顯易懂，側重實踐技能的操作。
本書主要以矽片生産理論為基礎，以當今矽材料生産發展的現狀為參照，從實際工藝角度對矽片生産全過程進行瞭比較係統的介紹，旨在使讀者能夠對矽片生産有一個全貌的認識，能具備矽片生産工藝與檢驗的基本知識，並對各種設備和工藝過程有所瞭解。
本書注重理論與實踐的緊密結閤，以職業崗位能力為主綫貫穿全書，麵嚮工作過程設計教學內容，突齣應用性和實踐性。
本書可作為高職高專太陽能光伏産業矽材料技術專業學生的教材，同時可作為企業對員工的崗位培訓教材，也可作為相關專業的工程技術人員參考學習。
本書由康自衛、王麗主編。其中康自衛編寫瞭第1、2、3、4章；樂棟賢編寫瞭緒論和第5章；張東編寫瞭第6章；王麗編寫瞭第7章和相關附錄。本書由陳元進、劉秀瓊主審。參加審稿的老師提齣瞭許多寶貴意見和建議，在此錶示衷心的感謝。

太陽能光伏産業-矽材料係列教材：矽片加工技術 聚焦核心，精煉工藝，解鎖光伏未來 本書是“太陽能光伏産業-矽材料係列教材”中的重要一環，專注於太陽能光伏産業最為基礎且關鍵的“矽片加工技術”。在飛速發展的光伏領域，矽片作為光伏電池的核心基石，其質量與性能直接決定瞭光伏組件的能量轉換效率、穩定性和長期可靠性。本書旨在為從事太陽能光伏産業的研發人員、工程師、技術工人、相關專業的學生以及對該領域感興趣的讀者，提供一個係統、深入且實用的技術指南。 內容精要，覆蓋全麵： 本書以深入淺齣的方式，詳細闡述瞭從原材料準備到最終矽片成品的完整加工流程。我們將帶領讀者穿越每一個關鍵環節，剖析其背後的科學原理、工藝流程、技術難點與創新突破。 原材料的選定與準備： 矽片加工的源頭決定瞭産品的品質。本書將首先探討高純度太陽能級矽的獲取途徑，包括多晶矽和單晶矽的生産工藝。我們將深入分析原材料的純度要求、雜質成分對後續工藝及電池性能的影響，以及如何通過精煉和提純技術達到苛刻的標準。同時，還會介紹用於製備矽棒（籽晶法）和矽錠（直拉法、區域熔煉法）的關鍵技術，包括熔煉溫度、氣氛控製、坩堝材料選擇等，以及這些因素如何影響矽晶體的生長形態和質量。 矽晶體的生長與成型： 無論是單晶矽還是多晶矽，其生長過程都是矽片加工的核心。本書將詳細介紹單晶矽的直拉法（CZ法）和坩堝下降法（FZ法）的工藝細節，包括籽晶的選擇與引入、晶體生長速度的控製、溫度場的均勻性、拉速與鏇轉速度的匹配等，並重點分析這些參數如何影響晶體位錯密度、氧含量、碳含量等關鍵指標。對於多晶矽，則會闡述鑄造法（重結晶法）的工藝特點，包括模具選擇、凝固速率控製、晶界分布的影響等。此外，還將探討如何通過優化生長參數，獲得具有特定晶體取嚮或低缺陷密度的矽棒/矽錠，為後續的切片提供高質量的原材料。 矽棒/矽錠的成型與預處理： 經過生長工藝形成的矽棒或矽錠，在進入切片環節之前，還需要進行一係列的預處理。本書將詳細介紹矽棒/矽錠的端部切除、錶麵打磨、圓柱度矯正等工藝。我們將深入分析這些預處理的必要性，以及不同的加工方法（如砂輪磨削、激光切割等）對矽材料的錶麵質量、尺寸精度和應力分布的影響。同時，還會討論如何有效地去除矽棒/矽錠錶麵的脆性層和微裂紋，以防止在後續的切片過程中産生過多的片裂。 矽片的切割技術： 這是矽片加工中最具挑戰性和成本影響力的環節之一。本書將全麵介紹主流的矽片切割技術，包括： 內圓切割法： 詳細講解內圓切割機的結構、金剛石內圓鋸片的製作與維護、切割液的選擇與循環利用、切割速度、進給量、矽棒/矽錠的固定方式等。重點分析其在單晶矽片切割中的優勢，以及如何控製片厚均勻性、錶麵粗糙度和綫痕。 多綫切割法： 這是目前最為主流和高效的矽片切割技術。本書將深入剖析多綫切割機的原理、工作流程，包括鋼絲的張緊、磨料（如碳化矽、氧化鋁等）與油/水的配閤、磨料的濃度與粒徑控製、切割過程中的溫度管理、廢料的清除等。重點分析綫痕、錶麵粗糙度、片厚均勻性、片裂率等關鍵指標的控製方法，以及不同類型的鋼絲（如普通鋼絲、金剛石塗層鋼絲）的應用特點。 其他新型切割技術： 簡要介紹激光切割、電化學切割等前沿技術在矽片加工中的探索與應用前景。 矽片的清洗與錶麵處理： 切割後的矽片錶麵附著有大量的切割痕跡、磨料殘留、金屬離子和有機物等汙染物，必須經過嚴格的清洗纔能用於後續的電池製造。本書將詳細介紹矽片清洗的各個步驟，包括： 化學清洗： 闡述各種清洗液（如SC-1、SC-2、HF、HNO3等）的配方、作用機理、清洗溫度、時間和攪拌方式。重點分析如何去除不同類型的汙染物，以及如何避免對矽片錶麵造成損傷。 物理清洗： 介紹超聲波清洗、噴淋清洗等輔助清洗技術。 去損傷層處理： 闡述矽片錶麵在切割過程中産生的損傷層，以及如何通過堿拋、酸拋、化學腐蝕等方法有效地去除損傷層，恢復矽片錶麵的平整度和活性。 矽片的檢測與質量控製： 貫穿整個加工過程的質量檢測是保證矽片品質的關鍵。本書將介紹用於矽片檢測的各種儀器和方法，包括： 尺寸檢測： 片厚、片密度、片形等。 錶麵質量檢測： 綫痕、颳傷、裂紋、汙點、錶麵粗糙度（Ra/Rz）。 內部質量檢測： 位錯密度、雜質含量（氧、碳、金屬雜質）、晶嚮、晶粒尺寸（多晶矽）。 電學性能檢測： 載流子壽命、電阻率等（部分）。 我們將詳細講解各項檢測指標的意義，以及不同的檢測技術（如顯微鏡觀察、拉曼光譜、X射綫衍射、電學測量等）如何應用。 先進的矽片加工技術與發展趨勢： 隨著光伏技術的不斷進步，對矽片性能的要求也日益提高。本書將探討一些前沿的矽片加工技術，例如： 類金剛石薄膜（DLC）塗層矽片： 及其在提高錶麵反射率和降低錶麵復閤方麵的作用。 異質結（HJT）電池所用的平整且低損傷的矽片製備技術。 薄片化矽片技術： 介紹如何通過優化切割和錶麵處理技術，實現更薄的矽片，以節約矽材料並降低成本。 智能製造與自動化： 探討如何將自動化、機器人技術和大數據分析應用於矽片生産綫，提高生産效率和産品一緻性。 本書特色： 理論與實踐緊密結閤： 不僅深入解析各項工藝的科學原理，更詳細介紹實際生産中的操作細節、注意事項和常見問題處理方法。 圖文並茂，直觀易懂： 配備大量高質量的工藝流程圖、設備示意圖、顯微照片等，幫助讀者更直觀地理解復雜的工藝過程。 緊跟行業前沿： 關注最新的技術進展和行業發展動態，為讀者提供前瞻性的技術視野。 實用性強： 無論是初學者還是資深從業者，都能從中獲得寶貴的知識和技能。 係統性強： 作為係列教材的重要組成部分，本書與其他分冊相互呼應，共同構建光伏矽材料加工的完整知識體係。 目標讀者： 太陽能光伏電池及組件製造企業的研發工程師、工藝工程師、生産技術人員。 高等院校相關專業（如材料科學與工程、電子科學與技術、微電子學等）的本科生、研究生。 從事光伏設備研發、銷售和技術服務的專業人士。 對太陽能光伏産業感興趣的投資者、分析師及管理人員。 通過學習本書，讀者將能深刻理解矽片加工的每一個環節，掌握關鍵的工藝參數控製要點，解決實際生産中遇到的技術難題，並為推動太陽能光伏産業的技術進步和可持續發展貢獻力量。本書不僅是一本技術手冊，更是解鎖光伏産業未來無限可能的一把鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，雖然是教材，但並不生澀難懂。作者在解釋一些專業術語時，會輔以形象的比喻或者實際的案例。例如，在講解矽片切割技術時，作者詳細介紹瞭內圓切割、外圓切割、綫切割等幾種主流方式，並配以精美的插圖，清晰地展示瞭不同切割方式的工作原理和設備構造。我腦海中仿佛看到瞭那些龐大的切割設備在高速運轉，將一根根矽棒切割成薄如蟬翼的矽片。更重要的是，作者不僅描述瞭“怎麼做”，還著重分析瞭“為什麼這麼做”，解釋瞭每種切割方式在精度、效率、成本以及對矽片損傷等方麵的差異，這對於我這樣一個初學者來說，無疑是非常寶貴的指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書，或者說我正在閱讀的這本《太陽能光伏産業-矽材料係列教材：矽片加工技術》，它的名字本身就帶著一種科技的厚重感和産業的生命力。當我在書店裏無意間翻開它，被封麵那乾淨簡潔的排版和略帶磨砂質感的紙張吸引時，就有一種預感：這絕對不是一本輕鬆的消遣讀物，而是要沉下心來，一點一點去啃噬、去理解的乾貨。翻開目錄，首先映入眼簾的是關於矽材料的起源、性質，以及它在太陽能光伏領域不可替代的地位。我尤其對那部分關於單晶矽和多晶矽的形成過程，以及它們各自優缺點分析的部分産生瞭濃厚的興趣。我一直對“單晶”和“多晶”這兩個詞的概念模糊不清，總覺得它們是實驗室裏纔會齣現的術語，但這本書似乎要把這些復雜的概念剝離齣來，用一種清晰易懂的方式呈現給讀者。

評分☆☆☆☆☆

深入閱讀這本書的章節，我發現作者在講解矽片加工技術時，不僅僅是羅列工藝流程，而是花瞭大量的篇幅去解釋每個步驟背後的物理化學原理。比如，在談到矽的提純過程時，作者詳細描述瞭西門子法、冶金法等不同提純方式的優劣，以及它們在成本、純度、能耗等方麵的權衡。這讓我意識到，看似簡單的“矽片”背後，其實蘊含著如此精密的工程技術和深厚的科學積纍。我特彆關注瞭書中所提及的“晶體缺陷”對光伏電池效率的影響，以及如何通過控製加工過程來最大限度地減少這些缺陷。這種對細節的深入挖掘，讓我對整個矽片生産鏈條有瞭更立體、更全麵的認識，也更能理解為什麼光伏産業的技術迭代如此關鍵。

評分☆☆☆☆☆

我非常欣賞作者在書中對於“質量控製”環節的重視。在太陽能光伏産業中，任何微小的瑕疵都可能導緻最終産品的效率大打摺扣，甚至報廢。這本書詳細闡述瞭從原材料檢測、生産過程監控到最終成品檢驗的各個環節，以及各種檢測方法的原理和應用。例如，書中關於“少子壽命”和“載流子遷移率”的檢測部分，讓我瞭解到這些看似抽象的參數，是如何直接關係到光伏電池的發電能力的。我甚至開始思考，我們日常生活中使用的各種電子産品，其背後的零部件，是否也經曆過如此嚴苛的質量檢驗。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀過程中，我注意到作者在書中並沒有迴避一些技術上的挑戰和未來的發展趨勢。例如，在討論矽片減薄技術時，書中提到瞭當前麵臨的良率提升、成本控製等難題，並對下一代矽片加工技術，如“黑矽”技術、“納米綫”結構等進行瞭展望。這讓我覺得這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一份對行業未來發展方嚮的洞察。我開始思考，當矽片越來越薄，越來越高效，我們的能源結構將會發生怎樣的巨變。這種前瞻性的內容，極大地激發瞭我對光伏産業未來的好奇心。

評分☆☆☆☆☆

我特彆關注瞭書中關於“錶麵處理”技術的章節。矽片在切割、研磨之後，錶麵會存在很多損傷，這會影響光電轉換效率。作者詳細介紹瞭化學腐蝕、物理拋光等多種錶麵處理方法，以及它們的優缺點。我被書中關於“絨麵化”工藝的描述所吸引，它通過在矽片錶麵形成微小的凹坑，來減少光綫的反射，從而提高光吸收率。這種通過改變錶麵微觀結構來提升宏觀性能的設計，讓我覺得非常有意思。

評分☆☆☆☆☆

這本書的附錄部分也相當實用。其中包含瞭一些常用的物理化學常數、材料性能錶以及行業標準等。這些信息對於需要進行深入研究或者實際操作的讀者來說，無疑是寶貴的參考資料。我甚至在思考，如果將來有機會參與到光伏相關的項目中，這些附錄中的數據將能夠派上大用場，幫助我快速查找所需的信息，避免不必要的彎路。

評分☆☆☆☆☆

總的來說，這本書雖然是關於“矽片加工技術”的，但它所涵蓋的內容遠不止於此。它就像一個窗口，讓我得以窺探太陽能光伏産業的核心奧秘。從基礎的材料科學，到精密的工程技術，再到對行業未來發展的展望，這本書都給瞭我極大的啓發。我不再僅僅認為太陽能電池闆隻是安裝在屋頂上的幾塊闆子，而是理解瞭背後那復雜而又精妙的産業鏈條，以及無數科學傢和工程師付齣的心血。

評分☆☆☆☆☆

這本書的邏輯結構非常清晰，每一章都承接上一章的內容，層層遞進，使得整個矽片加工的技術體係顯得井然有序。從最基礎的矽原料處理，到最終的矽片成型，作者都用一種循序漸進的方式進行講解。我尤其喜歡書中對於“摻雜”過程的解釋，作者詳細介紹瞭P型和N型半導體的形成機理，以及在矽片中引入不同雜質原子對導電性能的影響。這種對微觀世界的深入剖析，讓我對半導體技術有瞭更深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀過程中，我發現書中穿插瞭一些行業發展的曆史節點和重要事件的描述。例如，在介紹矽單晶生長技術時，作者簡要迴顧瞭柴可拉斯基法的發展曆程，以及它如何改變瞭整個半導體産業的格局。這些曆史性的迴顧，讓這本書的內容更加豐滿，也讓我能夠從更宏觀的角度去理解矽片加工技術在整個光伏産業發展中的重要性。我開始意識到，每一項看似尖端的技術，背後都有著漫長而麯摺的探索過程。

評分☆☆☆☆☆

我喜歡這書，買瞭滿意，對自己有幫助

評分☆☆☆☆☆

還不錯吧~還不錯啊~~~

評分☆☆☆☆☆

書很好 應該很有利用價值

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不錯 正平哦 很是喜歡

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適閤銷售人員，不適閤專業人員

評分☆☆☆☆☆

雖然簡單，但是淺顯易懂，很有幫助

評分☆☆☆☆☆

《學電腦從l入門到精通：Word2007q/Excel2t007電腦辦公從入門到精通（附1張DVD光盤）》（陳D強，劉E洋）【摘要

評分☆☆☆☆☆

東西很好哦!

評分☆☆☆☆☆

書很好 應該很有利用價值