De productie van zonne-siliciumwafels begint met massieve blokken gemaakt van monokristallijn of multikristallijn siliciummateriaal. Draadzagen vormen de blokken in vierkante blokken en snijden ze vervolgens in dunne wafels. Deze wafers worden gebruikt als basis voor de actieve PV-cel.
De diamantsnijdraad die wordt gebruikt om de siliciumsteen in wafels te snijden met een dikte tussen 100 en 190 m. De belangrijkste benaderingen voor het verbeteren van de productiviteit en het verlagen van de kosten bij de productie van wafels zijn daarom het verhogen van de opbrengst voor elke steen silicium, voor elke werkploeg en voor elke machine, evenals het verminderen van het verbruik van diamantdraad.
Voor het snijden van siliciumwafels zijn er methoden waarbij gebruik wordt gemaakt van vaste schuurmiddelen en op slurrybasis. Door gebruik te maken van diamantdraden volgens de vaste schuurmethode, hebben mensen een technologie ontwikkeld voor het snijden van een grote hoeveelheid hoogwaardige dunne siliciumwafels in minder verwerkingstijd.
Voordelen van diamantdraad:
Door gebruik te maken van diamantdraden volgens de methode met vaste schuurmiddelen, kan de verwerkingstijd worden teruggebracht tot minder dan conventioneel vereist en kan de hoeveelheid draadgebruik aanzienlijk worden verminderd. Daarnaast is het mogelijk om dunnere draad te gebruiken, waardoor de snijsteek kan worden verminderd, waardoor het verlies aan grondstoffen wordt verminderd. Bovendien wordt verwacht dat de opbrengstsnelheid zal verbeteren en stabiel zal worden vanwege de verbeterde nauwkeurigheid bij het snijden en een vermindering van scheuren en schilfers die kunnen optreden tijdens het fabricageproces, en tegelijkertijd kan de fabricagetijd worden verkort, waardoor het mogelijk wordt om de volumeproductie te ondersteunen.
Foto van een met diamantdraad gezaagde (DWS) wafel
Ondergrondse schade dekt een as-cut zonnewafel met uitgelichte lijnen.Oppervlakte-/ondergrondse schade is het gevolg van zeer grote spanningen die ontstaan tijdens het snijden. De krachten op de draad worden overgebracht op grit, waardoor het grit wordt ingebed in Si-oppervlakken.
Diamantdraad gezaagdM12/G12 zonnewafel
Diamantdraad gezaagdM6 zonnewafel
Diamantdraad gezaagdM4 zonnewafel
Diamantdraad gezaagdG1/158.75mm zonnewafeltje
Diamantdraad gezaagdM2 / 156,75 mm zonnewafel
De mechanismen die specifieke oppervlaktekenmerken veroorzaken, veroorzaken ook schade die sterk lijkt op de oppervlakteruwheid. Zo verschijnt schade als directionele "krassen" met gelokaliseerde faseveranderingen, microscheuren geproduceerd door brosse breuk en microsplitsing, en dislocaties gegenereerd door plastische vervorming.
