(57)【要約】【課題】カーボン基材などの消耗品を必要とすることなく、インゴットを精度よく切断できるインゴットの切断方法を提供する。【解決手段】回転駆動される２個以上のプーリー間に張設したエンドレスベルト状のブレード２で作業テーブル５上に載置したインゴット４を切断するインゴット４の切断方法であって、上記インゴット４の下に粒子８を敷いて切断する。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される２個以上のプーリー間に張設したエンドレスベルト状のブレードで作業テーブル上に載置したインゴットを切断するインゴットの切断方法において、前記インゴットの下に粒子を敷いて切断することを特徴とするインゴットの切断方法。
【請求項２】
前記インゴットの上部に高さ方向の位置調整が可能な固定具を設けて押圧しながら切断することを特徴とする請求項１に記載のインゴットの切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインゴットの切断方法に関し、特にバンドソーを用いたインゴットの切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池は入射した光エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。太陽電池のうち主要なものは使用材料の種類によって結晶系、アモルファス系、化合物系などに分類される。このうち、現在市場で流通しているのはほとんどが結晶系シリコン太陽電池である。この結晶系シリコン太陽電池はさらに単結晶型、多結晶型に分類される。単結晶型のシリコン太陽電池は基板の品質がよいために高効率化が容易であるという長所を有する反面、基板の製造コストが高いという短所を有する。これに対して多結晶型のシリコン太陽電池は基板の品質が劣るために高効率化が難しいという短所はあるものの、低コストで製造できるという長所がある。また、最近では多結晶シリコン基板の品質の向上やセル化技術の進歩により、研究レベルでは１８％程度の変換効率が達成されている。
【０００３】
一方、量産レベルの多結晶シリコン太陽電池は低コストであったため、従来から市場に流通してきたが、近年環境問題が取りざたされる中でさらに需要が増してきている。
【０００４】
多結晶シリコン太陽電池に用いる多結晶シリコン基板は一般的にキャスティング法と呼ばれる方法で製造される。このキャスティング法とは、離型材を塗布した黒鉛などからなる鋳型内のシリコン融液を冷却固化することによってシリコンインゴットを形成する方法である。このシリコンインゴットの端部を除去したり所望の大きさに切断して切り出し、切り出したインゴットを所望の厚みにスライスして太陽電池を形成するための多結晶シリコン基板を得る。
【０００５】
シリコンインゴットの端部を除去したり所望の大きさに切断する装置としてバンドソー型の切断装置がある。図４は従来のバンドソー型の切断装置の概略図である。図４中、１はプーリー、２はブレード、３はブレード固定具、４はシリコンインゴット、５は作業テーブルである。プーリー１間に張設されたエンドレスベルト状のブレード２を適度な速度で周回駆動させながらブレード２を下方に移動させることにより、シリコンインゴット４を切断する。このとき、インゴット４を作業テーブル５上に直接固定して切断したりしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のバンドソー型の切断装置では、シリコンインゴット４を正確に切断できないという問題があった。
【０００７】
すなわち、シリコンインゴット４をキャスティング法で形成した場合、図５に示すように、鋳型５の表面に塗布した離型材６に凹凸が存在するため、シリコンインゴット４の鋳肌面にも凹凸が形成される。このようなインゴット４をバンドソー型の切断装置の作業テーブル上に設置すると、シリコンインゴット４の下面は面ではなく、多数の点として接触する。このとき、シリコンインゴット４は主要な３点で保持されるが、この３点のバランスが悪いとシリコンインゴット４はぐらつく状態で設置される。また、仮に安定した状態で設置されても、切断するとき及び切断が終了したときにそのうち１点がフリーな状態になれば簡単にぐらつく状態になる。
【０００８】
そのため、所望の大きさに切断するときにぐらついたり、切断が終了したときにぐらついて正確に切断できないという問題が発生する。なお、切断が終了したときにインゴット４がぐらつくと、次に切断するときに正確に切断できないという問題になる。
【０００９】
本発明はこのような従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、シリコンインゴットを精度よく切断できないという従来技術の問題点を解消したインゴットの切断装置および切断方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係るインゴットの切断方法では、回転駆動される２個以上のプーリー間に張設したエンドレスベルト状のブレードで作業テーブル上に載置したインゴットを切断するインゴットの切断方法において、前記インゴットの下に粒子を敷いて切断することを特徴とする。
【００１１】
上記インゴットの切断方法では、前記インゴットの上部に高さ方向の位置調整が可能な固定具を設けて押圧しながら切断することが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインゴットの切断方法について図を用いて詳細に説明する。
図１、２は本発明に係るインゴットの切断方法における切断状態を側面から見た図、図３は本発明に係るインゴトの切断方法におけるインゴットの支持方法を示す図である。図１〜３中、２はブレード、４はインゴット、５は作業テーブル、８は粒子、９は固定具を示す。
【００１３】
離型材７を塗布した鋳型６を用いて鋳造したインゴット４を作業テーブル５上に設置する。インゴット４をブレード２で切断するときや切断を終了した後に、インゴット４がぐらついて動くことを防止するために、作業テーブル５に粒子８を敷き詰めた後にインゴット４を設置する。
【００１４】
この粒子８は例えばガラス玉やプラスチック玉などが使用できるが、インゴット４を設置するときや切断するときの負荷に耐えうる強度とインゴット４の鋳肌面の凹凸に隙間なく入る大きさのものが必要である。また、隙間に入りやすくするために、粒子８の大きさはある程度の粒度分布を持っていることが望ましい。さらには、再利用可能で袋詰などすることで回収が容易であるものが望ましい。また、粒子８同士が滑るとインゴット４がぐらつく原因となるため、滑りにくい粒子８を使用することが望ましい。なお、硬質な粒子に限られるものではなく、ぐらつきがなければゴムのような粒子でも使用できる。
【００１５】
次に、固定具９を上下動させて設置したインゴット４を作業テーブル５上に設置して上方から作業テーブル５に対して垂直な方向の力を加えて固定する。
【００１６】
この固定具９の保持位置はインゴット４に対してほぼ均等に力がかかる点であり、その保持面積と加える力については、ブレード２によって切断するときと切断を終了した後にインゴット４をぐらつきなく保持できる面積と力である必要がある。また、固定具９はバンドソー型の切断装置のブレード２の周回駆動と下方移動に干渉しない位置に設ける必要がある。
【００１７】
インゴット４の端部を除去したり、所望の大きさへの切断が終了した後、端材または切断した他のインゴット４を除去して、次に切断すべきインゴット４を水平移動または回転させて次の切断箇所の相当部分に配置して次の切断箇所を切断する。この場合、インゴット４の下に敷きつめた粒子８は入れ替えてもよいが、インゴット４のぐらつきがなければ連続して使用してもよい。
【００１８】
なお、インゴット４を作業テーブル５上に固定し、インゴット４の上方からブレード２を下降させる方法に限らず、例えば上方に固定したブレード２に対し、インゴット４を下方から上昇させることによって切断することも可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るインゴットの切断方法によれば、インゴットの下に粒子を敷いて切断することから、インゴット下面の凹凸をなくした状態で切断することが可能となり、精度のよい切断が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインゴットの切断方法を示す側面図である。
【図２】本発明に係るインゴットの切断方法を示す他の側面図である。
【図３】本発明に係るインゴットの切断方法におけるインゴットの支持方法を示す図である。
【図４】従来のバンドソー型の切断装置を示す図である。
【図５】従来のインゴットの製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１・・・プーリー、２・・・ブレード、３・・・ブレード固定具、４・・・インゴット、５・・・作業テーブル、６・・・鋳型、７・・・離型材、８・・・粒子、９・・・固定具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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