[發(fā)明專利]一種光伏焊帶用抗氧化釬料合金及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810179307.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108544122A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張敏;慕二龍;許桓瑞;李靜;王剛;史杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K35/26
• 分類號(hào): B23K35/26;B23K35/40;C22C1/03;C22C13/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 胡燕恒

本發(fā)明公開(kāi)了一種光伏焊帶用抗氧化釬料合金，其中合金各組元按質(zhì)量百分比由以下組分組成：Sn 53％?58％，Pb 36％?42％，Bi 1％?7％，X 0.1％?1％，所述X為In或Ga，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％。該合金具有良好的抗氧化性，其制備方法為：步驟1：按質(zhì)量百分比分別稱取Sn 53％?58％，Pb 36％?42％，Bi 1％?7％，X 0.1％?1％，X為In或Ga；步驟2：將各原料分別經(jīng)超聲波清洗；步驟3：清洗后的Sn、Pb及Bi放入陶瓷坩堝中加熱熔化；步驟4：待Sn、Pb及Bi全部熔化后，加入X，待全部熔化后保溫；步驟5：將Sn?Pb?Bi?X合金澆鑄成合金錠待用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有色合金及光伏焊帶技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光伏焊帶用抗氧化釬料合金；本發(fā)明還涉及該光伏焊帶用抗氧化釬料合金的制備方法。

背景技術(shù)

隨著近現(xiàn)代工業(yè)的繁榮發(fā)展，傳統(tǒng)煤炭、石油、天然氣等化石燃料能源消耗日益加劇，從而使得地殼中化石燃料的儲(chǔ)量急劇下降，世界能源危機(jī)愈發(fā)突出。新型清潔能源的研究與開(kāi)發(fā)迫在眉睫，諸如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、核能等。與水能、風(fēng)能、核能等相比，太陽(yáng)能在轉(zhuǎn)化為其他能量(主要是電能)時(shí)沒(méi)有任何排放和噪聲，因此在眾多清潔能源中太陽(yáng)能是最具潛力的化石燃料替代能源之一。目前太陽(yáng)能的應(yīng)用技術(shù)相對(duì)成熟，并且安全可靠。光伏焊帶又稱鍍錫銅帶，即在無(wú)氧銅帶上鍍上一層錫基釬料，是太陽(yáng)能電池組件中重要的樞紐部分，起著傳輸及匯聚電池片所產(chǎn)生電流的關(guān)鍵作用，焊帶質(zhì)量的好壞將直接影響到光伏組件電流的收集效率，對(duì)光伏組件的功率影響很大。光伏焊帶的涂層是為了實(shí)現(xiàn)與電池硅片(單晶硅、多晶硅、非晶硅)的連接，因?yàn)殡姵仄阝F焊后會(huì)經(jīng)歷瞬間冷卻，所以在冷卻過(guò)程中產(chǎn)生較大的收縮變形，而硅材料、銀漿和焊帶的熱膨脹系數(shù)不匹配會(huì)造成焊帶與電池片之間產(chǎn)生很大的應(yīng)力，從而會(huì)對(duì)電池片的強(qiáng)度產(chǎn)生較大的影響。焊接結(jié)束后由于這種力的作用會(huì)造成電池片的弓形，這種弓形在后續(xù)的敷設(shè)、層壓及使用過(guò)程中很有可能發(fā)展成隱裂或者碎片；另外在太陽(yáng)能電池片的單片焊接和片接的互聯(lián)過(guò)程中，材料的溫度變化并不均勻，焊接區(qū)域局部也會(huì)出現(xiàn)較大的溫差，也會(huì)導(dǎo)致電池片局部應(yīng)力集中明顯，最終導(dǎo)致焊接過(guò)程中電池片的破碎。

光伏焊帶用釬料合金主要是以Sn-Pb二元系釬料為主，由于其熔點(diǎn)低(183℃)，價(jià)格低廉，潤(rùn)濕性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)在光伏焊帶的制造領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，代表性合金有共晶合金Sn63Pb37及近共晶合金Sn60Pb40。除此之外，Sn-Pb二元系有長(zhǎng)期的使用歷史，已經(jīng)積累了詳盡的性能、生產(chǎn)應(yīng)用、設(shè)計(jì)、可靠性等方面的數(shù)據(jù)。為了減少由于釬焊溫度過(guò)高而造成的電池片破碎，進(jìn)一步提高光伏組件的功率，開(kāi)發(fā)新型低熔點(diǎn)光伏焊帶用釬料已亟不可待，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種光伏焊帶用抗氧化釬料合金，具有良好的抗氧化性及釬焊性能。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種光伏焊帶用抗氧化釬料合金的制備方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種光伏焊帶用抗氧化釬料合金，其中合金各組元按質(zhì)量百分比由以下組分組成：Sn 53％-58％，Pb 36％-42％，Bi 1％-7％，X 0.1％-1％，所述X為In或Ga，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％。

本發(fā)明所采用的另一種技術(shù)方案是：一種光伏焊帶用抗氧化釬料合金的制備方法，具體步驟如下：

步驟1：分別稱取純度均為99.99％的錫顆粒、鉛顆粒、鉍顆粒及X顆粒，所述X顆粒為銦或鎵顆粒，使合金中各組元按質(zhì)量百分比滿足以下條件：Sn 53％-58％，Pb 36％-42％，Bi 1％-7％，X 0.1％-1％，所述X為In或Ga，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％；

步驟2：將步驟1稱取的各原料分別經(jīng)超聲波清洗；

步驟3：將步驟2經(jīng)超聲波清洗后的錫顆粒、鉛顆粒及鉍顆粒放入陶瓷坩堝中加熱到350℃-400℃熔化；