太阳能作为一种取之不尽的清洁能源,它的开发利用正引起人类的极大关注,商业化利用太阳能已成为世界趋势。太阳能电池就是由此而诞生的太阳能利用工具。硅系的太阳能电池包括:单晶硅电池、多晶硅薄膜电池等,其中单晶硅大阳能电池转换效率最高,光电转换率可以达到23%,在现阶段的大规模应用和工业生产中占据主导地位。近年来,随着半导体制造技术的不断成熟完善,硅片制造成本不断降低,但是太阳能电池所用硅片的切割成本却一直居高不下,要占太阳能电池总制造成本的30%以上。为了降低硅片加工期间发生崩边的可能性,提高材料利用率,硅片的切割倾向于使用薄刀片。目前使用的普通刀片可大致分为厚度15~100μm的电镀刀片和100~500μm的树脂刀片两种。在我国,目前生产电镀金刚石超薄切割片技术还不成熟,主要还处于试验研究阶段,生产所需的超薄切割片主要依赖从美国、德国和日本进口,因此,高精度金钢石切割工具的研制技术是我国工具及微电子行业迫切需要解决的问题。
在切割片中单独添加SiO2或晶须,对于切割片性能的提高是有限的,且不能满足实际的需要,从而制造出超薄切割片,并通过添加SiO2颗粒和纤维作为填充剂来改善其硬度、强度和耐磨性。切割片的制造方法为高速旋涂法,即首先将液态树脂滴在衬底中央,然后让衬底高速旋转,使液态树脂在衬底上扩散形成薄膜,并在上方10mm处用紫外光进行照射来使固化树脂固化,从而制造出超薄切割片,试制刀片的尺寸为54mm×40mm×0.05mm。通过不同试样的切割对比实验证明,旋涂法可以用来制造超薄金刚石切割片,而且添加粒状填充剂具有提高硬度的效果,纤维状填充剂则有提高强度的强化效果,且纤维中以碳纤维的性能较为优异。