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Types de fils diamantés solaires, applications, avantages et inconvénients
Qu'est-ce que le fil diamanté ?
photovoltaïque Outil de découpe de plaquettes de silicium : fil diamanté. Maillon essentiel de la chaîne de production photovoltaïque, les plaquettes de silicium relient les matériaux en amont aux cellules photovoltaïques en aval. Le fil diamanté, outil indispensable à la découpe de ces plaquettes, contribue à réduire les coûts et à améliorer l'efficacité de leur production. Ce fil, également appelé fil de coupe diamanté, est composé de particules de poudre de diamant uniformément réparties sur une matrice de fil d'acier haute résistance, selon un procédé spécifique. La machine de découpe au fil diamanté génère un mouvement de meulage à grande vitesse entre le fil et la pièce à découper.
Types de fil diamanté
Les fils diamantés se divisent principalement en deux catégories : les fils diamantés à base de résine et les fils diamantés électroplaqués. Les fils diamantés à base de résine sont fabriqués en mélangeant uniformément de la résine liquide et de la poudre de diamant, puis en appliquant ce mélange sur un fil d'acier, en le renforçant avec de la résine liquide et en le cuisant selon une technologie spécifique. Selon le type de liant utilisé, on distingue les fils diamantés à base de résine thermodurcissable et les fils diamantés à base de résine polymérisable aux UV. Le procédé de fabrication des fils diamantés à base de résine thermodurcissable consiste généralement à solidifier les grains abrasifs à la surface du fil central par chauffage à l'aide d'une résine phénolique thermodurcissable. Les fils diamantés à base de résine polymérisable aux UV, quant à eux, utilisent le mécanisme de polymérisation rapide de la résine UV pour solidifier rapidement les grains abrasifs diamantés à la surface du fil central. Enfin, les fils diamantés électroplaqués sont constitués d'un métal déposé par électrolyse comme liant, et l'abrasif diamanté est fixé sur la matrice de la barre omnibus par électrodéposition. En raison des limitations du procédé de fabrication, les fils diamantés à base de résine peinent à répondre à la tendance du secteur vers des fils plus fins, ultra-résistants et d'une ténacité élevée. De plus, la force d'adhérence de la résine est inférieure à celle de la liaison métallurgique entre le revêtement métallique et la surface du fil d'acier, et la résine a tendance à se détacher lors de la coupe. Ce décollement et le détachement des diamants entraînent la rupture du fil et des rayures sur les plaquettes de silicium, affectant ainsi l'efficacité de coupe et la qualité des plaquettes. Par conséquent, les fils diamantés électrodéposés, grâce à leur haute efficacité, leur faible coût et leurs fentes étroites, sont progressivement devenus la norme dans le développement de l'industrie des fils diamantés.
Applications des fils diamantés
Le fil diamanté est un matériau auxiliaire essentiel au processus de découpe des plaquettes de silicium photovoltaïques. Dans le domaine du photovoltaïque, la chaîne industrielle se divise principalement en cinq étapes : matières premières en silicium, plaquettes de silicium, cellules photovoltaïques, modules photovoltaïques et applications des systèmes photovoltaïques. En amont, on trouve la collecte des matières premières en silicium et la production des plaquettes ; en aval, la production des cellules et des modules photovoltaïques ; et enfin, en aval, l’application des systèmes photovoltaïques. Parmi ces étapes, la découpe des plaquettes de silicium est l’étape principale de leur production. Le fil diamanté peut être utilisé pour la découpe des barres de silicium, l’équarrissage des lingots et la découpe des plaquettes. Ses performances de coupe influent directement sur la qualité des plaquettes et sur le rendement de conversion photoélectrique des modules photovoltaïques.
Avantages et inconvénients des fils diamantés
Fils diamantés en résine et fils diamantés électroplaqués.
| Fil diamanté électroplaqué | fils diamantés en résine | |
| Prix unitaire | haut | faible |
| Force de liaison du diamant | fort | moyen |
| Réduction de la consommation | Faible | Haut |
| Consommation par cellule | Faible | haut |
| Nettoyage | Facile | difficile |
| Coût du câblage par cellule | Faible | haut |
| Efficacité de coupe par cellule | Haut | Faible |
