一种光伏焊带及其制备方法技术

技术编号:17053039 阅读:32 留言:0更新日期:2018-01-17 19:17
本发明专利技术公开了一种光伏焊带及其制备方法,该光伏焊带包括基材和涂覆在基材上的锡铅合金焊料,锡铅合金焊料中包含有0.05%‑0.5%铜、0.1%‑1%银和0.01%‑0.05%磷。在锡铅合金焊料中添加的铜、银和磷元素能够提高光伏焊带的抗氧化性、润湿性及剥离力强度,同时光伏焊带的电阻率降低9.8%,相当于提高了光伏组件的功率约0.8W,降低因电阻功率损失带来的光电转换效率损失。铜、银和磷元素有着较高的相溶性,能够抑制加入的铜和银元素受到锡液的侵蚀,避免出现电池片虚焊的现象。本发明专利技术的光伏焊带表层富磷锡合金,在电池片焊接时还能起到降焊点局部温度的作用,利于焊接。该光伏焊带制备方法简单、成本低、易操作实施、无环境污染,便于工业化生产及应用。

A kind of photovoltaic welding belt and its preparation method

The invention discloses a photovoltaic welding zone and its preparation method, the PV ribbon includes a substrate and a coating of tin lead solder alloy on a substrate, Sn Pb solder alloy contains 0.05% copper, 0.1% 0.5% 1% silver and 0.01% 0.05% P. Copper, silver and phosphorus added in Sn Pb solder alloy can improve the oxidation resistance, wettability and peel strength photovoltaic welding zone, and resistivity of PV ribbon is reduced by 9.8%, equivalent to improve the power of photovoltaic module about 0.8W, reduce the loss caused by the resistance of the photoelectric conversion efficiency of power loss. Copper, silver and phosphorus have high solubility, can inhibit the added copper and silver elements by the erosion of molten tin, avoid the phenomenon of cell. The phosphorous - rich tin alloy on the surface of the photovoltaic welding strip can also play the role of reducing the local temperature of the solder joint in the welding of the battery sheet, and is beneficial to the welding. The preparation method of the PV welding strip is simple, low cost, easy to operate, and has no environmental pollution, so it is convenient for industrial production and application.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏焊带及其制备方法
本专利技术涉及太阳能光伏焊带及其加工
,具体涉及一种光伏焊带及其制备方法。
技术介绍
光伏焊带是光伏组件焊接过程中的重要原材料,焊带质量的好坏将直接影响到光伏组件电流的收集效率,对光伏组件的功率影响很大。目前常规的光伏组件是互联条将不同电池片串联起来,通过汇流带达到组件功率输出的目的。焊带通过串联的方式将电池片连接起来,焊带一端焊接在电池正面,另一端焊接在另一电池背面,并封装进光伏组件。太阳光从电池正面进入电池,正面的焊带会遮挡一部分硅片,遮挡部分焊带上的光能也就无法转变成电能,从这个角度看,焊带越细则越好。而焊带的一个主要功能在于传导电流,从电阻率的角度分析,焊带越细则导电横截面积越小,电阻损失越大,因此,焊带的宽度在遮光面积和导电之间取得平衡。如何在保障焊带横截面积不变得情况下降低光伏焊带的电阻率,进而提高光伏组件的光电转换效率是亟待解决的问题。为降低光伏焊带的电阻率、提升光伏组件光电转换效率,很多焊带生产厂家在减少遮光面积、增加光的反射率等方面各有突破。比如,在焊带表面上开孔,减少遮光面积及焊带的使用量,但需增加焊带生产工序,且对开孔位置有很大的考究,一方面不能降低焊带的机械性能,另一方面,对后续加工工序带来不便,需绕开孔洞位置来完成焊接,对串焊机焊接来说是一个很大的挑战。此外,在焊带表面做反光膜来增强光的反射率,需考虑反光膜材料与焊带表面的结合力,是否带来环境污染,以及反光膜能否经历住光伏组件20-30年的使用年限。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种光伏焊带及其制备方法,该光伏焊带能降低电阻率,提高光电转换效率,且不影响光伏焊带的屈服强度、抗拉强度和熔点等基本性能,同时能提高光伏焊带的抗氧化性,防止氧化变色;提高润湿性和剥离力,利于光伏焊带的焊接。为了达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案予以实现。(一)一种光伏焊带,包括基材和涂覆在基材上的锡铅合金焊料,所述锡铅合金焊料中包含有铜、银和磷。优选的,以锡铅合金焊料为重量基础,所述铜占所述锡铅合金焊料的0.05%-0.5%,所述银占所述锡铅合金焊料的0.1%-1%,所述磷占所述锡铅合金焊料的0.01%-0.05%。进一步优选的,以锡铅合金焊料为重量基础,所述铜占所述锡铅合金焊料的0.1%-0.5%,所述银占所述锡铅合金焊料的0.5%-1%,所述磷占所述锡铅合金焊料的0.02%-0.05%。(二)一种光伏焊带的制备方法,包括以下制备步骤:步骤1,向锡铅合金焊料中加入铜、银和磷,加热熔融,得光伏焊带涂料;步骤2,将所述光伏焊带涂料涂覆在铜带表面,冷却至室温、收料,得光伏焊带。优选的,步骤1中,所述铜、银和磷分别以铜锡合金、银锡合金、磷锡合金的形式加入至锡铅合金焊料中。优选的,步骤1中,所述铜、银分别以纯铜粉、纯银粉的形式加入至锡铅合金焊料中。优选的,步骤1中,所述加热的温度为225-235℃。优选的,步骤2中,所述光伏焊带涂料涂覆的速度为80-100m/min。与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:(1)本专利技术通过在光伏焊带的锡铅合金焊料中添加铜、银和磷元素,能使光伏焊带的电阻率降低9.8%,相当于提高了光伏组件的功率约0.8W,降低因电阻功率损失带来的光电转换效率损失,提高了光伏焊带的导电率和光电转换效率。(2)本专利技术的光伏焊带能在降低电阻率的情况下提高光伏焊带的抗氧化性,防止光伏焊带中基体合金的氧化变色。(3)提高光伏焊带的润湿性和剥离力,光伏焊带润湿性的提高有利于电池片栅线的焊接,剥离力是考察电池片性能的一个重要指标,剥离力<1.5N,电池片即为废品。(4)本专利技术的光伏焊带能在降低电阻率的情况下不影响光伏焊带的屈服强度、抗拉强度和熔点等基本性能。(5)由于铜、银、磷三者之间具有较高的相溶性,因此可抑制锡液对其中的铜、银元素的侵蚀,从而避免电池片虚焊现象。(6)本专利技术的光伏焊带表层富磷锡合金,在电池片焊接时还能起到降低焊点局部温度的作用,利于焊接。(7)本专利技术的光伏焊带锡铅合金焊料中添加的铜、银、磷含量合理,该光伏焊带制备方法简单、成本低、易操作实施、无环境污染,便于工业化生产及应用。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述,但是本领域的技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本专利技术,而不应视为限制本专利技术的范围。实施例1一种光伏焊带,包括铜基材和涂覆在铜基材上的锡铅合金焊料,锡铅合金焊料中包含有5.5%铜锡合金、11%银锡合金和0.6%磷锡合金,其中,铜锡合金中铜与锡的质量比为5:95,银锡合金中银与锡的质量比为5:95,锡合金中磷与锡的质量比为5:95。上述光伏焊带的制备方法,包括以下制备步骤:步骤1,向锡铅合金焊料中加入铜锡合金、银锡合金和磷锡合金,在235℃下加热熔融,得光伏焊带涂料;步骤2,将光伏焊带涂料以80m/min涂覆在铜带表面,冷却至室温、收料,得光伏焊带。实施例2一种光伏焊带,包括铜基材和涂覆在铜基材上的锡铅合金焊料,锡铅合金焊料中包含有5.5%铜锡合金、2%银锡合金和0.2%磷锡合金,其中,铜锡合金中铜与锡的质量比为5:95,银锡合金中银与锡的质量比为5:95,磷锡合金中磷与锡的质量比为5:95。上述光伏焊带的制备方法,包括以下制备步骤:步骤1,向锡铅合金焊料中加入铜锡合金、银锡合金和磷锡合金,在230℃下加热熔融,得光伏焊带涂料;步骤2,将光伏焊带涂料以90m/min涂覆在铜带表面,冷却至室温、收料,得光伏焊带。实施例3一种光伏焊带,包括铜基材和涂覆在铜基材上的锡铅合金焊料,锡铅合金焊料中包含有1%铜锡合金、20%银锡合金和1%磷锡合金,其中,铜锡合金中铜与锡的质量比为5:95,银锡合金中银与锡的质量比为5:95,磷锡合金中磷与锡的质量比为5:95。上述光伏焊带的制备方法,包括以下制备步骤:步骤1,向锡铅合金焊料中加入铜锡合金、银锡合金和磷锡合金,在230℃下加热熔融,得光伏焊带涂料;步骤2,将光伏焊带涂料以80m/min涂覆在铜带表面,冷却至室温、收料,得光伏焊带。实施例4一种光伏焊带,包括铜基材和涂覆在铜基材上的锡铅合金焊料,锡铅合金焊料中包含有10%铜锡合金、2%银锡合金和0.2%磷锡合金,其中,铜锡合金中铜与锡的质量比为5:95,银锡合金中银与锡的质量比为5:95,磷锡合金中磷与锡的质量比为5:95。上述光伏焊带的制备方法,包括以下制备步骤:步骤1,向锡铅合金焊料中加入铜锡合金、银锡合金和磷锡合金,在225℃下加热熔融,得光伏焊带涂料;步骤2,将光伏焊带涂料以100m/min涂覆在铜带表面,冷却至室温、收料,得光伏焊带。实施例5一种光伏焊带,包括铜基材和涂覆在铜基材上的锡铅合金焊料,锡铅合金焊料中包含有1%铜锡合金、2%银锡合金和1%磷锡合金,其中,铜锡合金中铜与锡的质量比为5:95,银锡合金中银与锡的质量比为5:95,磷锡合金中磷与锡的质量比为5:95。上述光伏焊带的制备方法,包括以下制备步骤:步骤1,向锡铅合金焊料中加入铜锡合金、银锡合金和磷锡合金,在235℃下加热熔融,得光伏焊带涂料;步骤2,将光伏焊带涂料以100m/min涂覆在铜带表面,冷却至室温、收料,得光伏焊带。实施例6一种光伏焊带,包括铜基材和涂覆在铜基材上的锡铅合金焊料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏焊带,包括基材和涂覆在基材上的锡铅合金焊料,其特征在于,所述锡铅合金焊料中包含有铜、银和磷。

【技术特征摘要】
1.一种光伏焊带,包括基材和涂覆在基材上的锡铅合金焊料,其特征在于,所述锡铅合金焊料中包含有铜、银和磷。2.根据权利要求1所述的光伏焊带,其特征在于,以锡铅合金焊料为重量基础,所述铜占所述锡铅合金焊料的0.05%-0.5%,所述银占所述锡铅合金焊料的0.1%-1%,所述磷占所述锡铅合金焊料的0.01%-0.05%。3.根据权利要求2所述的光伏焊带,其特征在于,以锡铅合金焊料为重量基础,所述铜占所述锡铅合金焊料的0.1%-0.5%,所述银占所述锡铅合金焊料的0.5%-1%,所述磷占所述锡铅合金焊料的0.02%-0.05%。4.根据权利要求1-3任一项所述的光伏焊带,其特征在于,所述基材为铜。5.一种光伏焊带的制备方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:张辉李少萌陈庆谊年有权
申请(专利权)人:西安泰力松新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:陕西,61

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