近年来光伏技术进步使得装机成本不断下行，这使得光伏发电性价比提升，全球平价市场正在逐步扩大。根据IEA及PVInfoLink数据，2019年全球光伏新增装机约为115GW，中国2019年光伏新增装机30.1GW，位列全球第一。从技术升级的速度看，中国光伏产业当之无愧的引领全球光伏行业的发展。从技术水平来看，我国光伏产业化技术处于全球先进水平，前沿技术也开始加速布局，2019年在电池效率方面9次打破纪录，2020年截止目前仍在创造各种记录。

硅晶片，光伏发电的关键

光伏发电是利用太阳能电池吸收0.4μm～1.1μm波长(针对硅晶)的太阳光，将光能直接转变成电能输出的一种发电方式。太阳能电池一般由能量转换效率较高的硅材料制成。

光伏硅晶片

硅材料的性能虽然好，但它的硬度可达摩氏7度，比钢的硬度（5.5～6度）还高，因此难加工成为了硅晶片生产的重要标签。

太阳能电池的制造流程

上图展示了从硅粒子原材料硅锭，到硅晶片，然后组装成太阳能电池板的全过程。关键部分的硅晶片则是经过切断、切方、磨削和切片几个工艺环节才能得到，这其中以切片工艺要求最高。

目前硅切片普遍采用线切割方法。它山之石，可以攻玉。线切割用的金刚线上粘附有硬度更高的金刚砂。切片机的电机通过联轴器驱动主轴旋转，切割辊上均布有上千根金刚线，两端与两套配置相同的主轴相连。主轴转速高达2000到3000转每分钟，并且每分钟正反转一次，金刚线犹如一把锯子快速的来回移动切割坚硬的硅棒。

单晶硅切片机原理及构造

将比钢还硬的硅棒同时切割成上千片厚度约0.2mm厚的硅晶片，切片机主轴在高速、频繁正反运转的过程中伴随着巨大的径向载荷。在这种情况下，要让主轴稳定可靠地精密运转以保证硅片的厚度均匀和表面质量，精密可靠的轴承配置则显得格外重要。

硅切片机主轴构造

常见的硅切片机主轴轴承配置一般有两种方案。

一种是采用精密角接触球轴承，即四列较大尺寸的精密角接触球轴承作为固定端，两列较小尺寸的精密角接触球轴承背对背配置作为浮动端。因为球轴承具有优异的转速性能，在脂润滑配合下即可达到较高的转速。

另一种采用两个背对背配置的单列圆锥滚子轴承。圆锥滚子轴承可以实现纯滚动，避免了过多滑动摩擦生热。配以优秀的油润滑及密封方案，一根主轴只需要两个轴承即能满足高承载高转速的要求。

无论是精密角接触球轴承还是精密圆锥滚子轴承，一般选用精密度较好的轴承来满足单晶硅切片的高标准严要求，而大品牌轴承商在生产过程中包括切断、切方、磨削和切片在内的硅片制造的全流程都有相应的技术与服务支持。