[發明專利]一種專用于超薄光伏電池片焊接用的低熔點光伏焊帶及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201911366709.2
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111020443A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 程中廣;華鑫
• 申請（專利權）人: 無錫市斯威克科技有限公司
• 主分類號: C23C2/08
• 分類號: C23C2/08;C23C2/10;C23C2/40;C23C2/38;C23C2/26;C23C2/20;C23C2/18;C22F1/08;C21D9/52;C22C11/06;C22C13/00;C22C30/02;C22C30/04;H01L31/05
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明提供了一種專用于超薄光伏電池片焊接用的低熔點光伏焊帶及其制備方法與應用。所述光伏焊帶的制備步驟：將錫、鉛、鉍、銀、銅進行混合熔解，制得合金混合物；將所得合金混合物放入錫爐內加熱，得低熔點焊料；將銅絲壓延成銅帶后直接退火，之后冷卻至室溫制得銅帶；將所得銅帶或直接將銅絲用助焊劑浸泡，隨后干燥并將所得銅帶或銅絲送入錫爐內，將所得低熔點焊料涂覆在銅帶或銅絲表面，得到表面涂有低熔點焊料的涂錫銅帶或涂錫銅絲；將所得涂錫銅帶或涂錫銅絲冷卻，并將冷卻后的銅帶和銅絲收卷成滾軸，最后真空包裝，即得低熔點光伏焊帶。本發明工藝簡單，成本低，制備得到的光伏焊帶導電性能好，熔點低，專用于超薄光伏電池片焊接。

技術領域

本發明屬于光伏新能源技術領域，尤其是涉及一種專用于超薄光伏電池片焊接用的低熔點光伏焊帶及其制備方法與應用。

背景技術

太陽能光伏電池是一種非常有前景的新型電源，它具有永久性、清潔性和靈活性三大優點；但目前太陽能光伏發電成本還是要遠遠高于常規水利及火力發電，所以降低光伏電池片組件生產成本成為各企業的重中之重。在光伏電池片組件當中，原材料光伏電池片的成本占據整個組件生產成本的80％以上，常規光伏電池片厚度通常為180±5um，使用的光伏焊帶通常是以錫鉛合金為主二元合金焊料，焊料熔點183℃，機焊溫度通常為200-210℃。在200-210℃焊接溫度下，光伏電池片基材的熱膨脹系數約為2.4×10^-6/K，錫鉛合金熱膨脹系數為 27×10^-6/K，銅基材為18.5×10^-6/K，焊接溫度越高，電池片基材與光伏焊帶間的受熱伸長量差異越大。當光伏電池片厚度在180um時，因加熱而產生的應力尚能支撐，但光伏電池片會有不同程度的翹曲。為了降低光伏組件的材料成本，光伏電池片的厚度將不斷下降(厚度為120-170um)，如果使用常規光伏焊帶，在加熱200℃后，光伏電池片與焊帶之間的拉伸應力會超過光伏電池片的承受能力，從而產生隱裂甚至破裂，因此，必須要設計一種符合超薄光伏電池片使用要求的光伏焊帶，這種光伏焊帶需要具備較低的熔點和較低的焊接溫度及較低的熱膨脹系數，且需要具備良好的導電性能和焊接性能。本發明就是為解決這一問題而產生的。

發明內容

本申請針對現有技術的不足，本發明提供了一種專用于超薄光伏電池片焊接用的低熔點光伏焊帶及其制備方法與應用。本發明工藝簡單，成本低，制備得到的光伏焊帶導電性能好，熔點低。

本發明的技術方案如下：

一種低熔點光伏焊帶，所述光伏焊帶由銅帶或銅絲與光伏焊料組成；其中所述光伏焊料包括以下金屬成分：錫、鉍、銀、銅。

所述光伏焊料還包括鉛，質量百分比為0-50％。

所述光伏焊料中原料的質量百分比為：鉍10-20％、銀0-5％、銅0-5％，其他組份為錫及少量不可避免的雜質。

所述的光伏焊帶的制備方法具體包括：

(1)合金制備：將錫、鉛、鉍、銀、銅進行混合熔解，制得合金混合物；

(2)光伏焊料的制備：將步驟(1)中所得合金混合物放入錫爐內加熱，使得錫爐內溫度保持在150-193℃范圍內，得光伏焊帶用低熔點焊料；

(3)銅帶制備：將銅絲壓延成銅帶后直接退火，此時銅帶的行進速度保持在100-150m/min，冷卻至室溫；

(4)表面涂覆焊料：將步驟(3)中所得銅帶或直接將銅絲用助焊劑浸泡，隨后干燥，將所得銅帶或銅絲送入步驟(2)中的錫爐內，將步驟(2)中所得光伏焊帶用低熔點焊料涂覆在銅帶或銅絲表面，并通過風刀控制銅帶或銅絲表面的光伏焊料涂層，得到表面涂有低熔點焊料的涂錫銅帶或涂錫銅絲；

(5)包裝：將步驟(4)中所得涂錫銅帶或涂錫銅絲使用風扇或風道進行冷卻，并將冷卻后的銅帶和銅絲收卷成滾軸，最后真空包裝，即得低熔點光伏焊帶。