一种光伏焊带其制备方法和光伏组件技术

本发明专利技术提供了一种光伏焊带，包括导电基带和包覆于导电基带表面锡焊层，所述锡焊层的组成包括：Sn 55～65wt％，Pb 35～45wt％，Bi 1～5wt％，Ga0.0005～0.5wt％。本发明专利技术提供的光伏焊带，通过特定配比的Sn‑Pb‑Bi‑Ga四元材料组成了焊料，尤其是添加了Bi、Ga元素后焊料熔点为145‑170℃，可实现低温焊接的同时保持较好的焊接拉力，同时保证了理想的组件返修率。此外，采用本发明专利技术提供的光伏焊带的光伏组件的光电转化效率也得到有效的提高。

A fabrication method of photovoltaic welding strip and photovoltaic module

The present invention provides a photovoltaic welding band, including conductive baseband and tin welding layer coated on the surface of conductive baseband. The composition of the solder layer includes: Sn 55 ~ 65wt%, Pb 35 ~ 45wt%, Bi 1 ~ 5wt%, Ga0.0005 to 0.5wt%. The photovoltaic welding belt provided by this invention is made up of four yuan material with a specific ratio of Sn Pb Bi Ga, especially the melting point of Bi and Ga elements is added to 170 degrees C, which can achieve low temperature welding and maintain good welding tension while ensuring the ideal rework rate of components. In addition, the photoelectric conversion efficiency of the photovoltaic assembly provided by the photovoltaic belt of the invention has also been effectively improved.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏焊带其制备方法和光伏组件
本专利技术涉及晶体硅太阳能组件制造领域，尤其是涉及一种光伏焊带其制备方法和光伏组件。
技术介绍
晶体硅太阳能电池片本身较脆，太阳能组件包括多个电池片，这些电池片通过铜基光伏焊带相连，光伏焊带中较为常见的锡焊层成分是60％Sn、40％Pb。在相图中Sn-Pb合金的共晶点温度在183℃左右，即光伏焊带中锡焊层熔点是183℃，而在实际焊接过程中，焊接温度要高于焊料熔点20℃以上。电池片在焊接过程中因翘曲变形较大，焊接后隐裂风险大、破片率较高。尤其是对于PERC单晶而言，本身内应力较大，焊接后更易出现翘曲变形、破片。造成组件返修率升高及成品率降低。在上述背景下，低温光伏焊带因运而生。但是，这些光伏焊带在常规光伏焊带基础上，对其焊料成分变动较大，成本也势必增加很多，其次焊接效果也未见明显提升。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种光伏焊带，本专利技术提供的光伏焊带能够实现低温焊接，减低组件返修率，同时提高电池的光电转换效率。本专利技术提供了一种光伏焊带，包括导电基带和包覆于导电基带表面的锡焊层，所述锡焊层的组成包括：Sn55～65wt％，Pb35～45wt％，Bi1～5wt％，Ga0.0005～0.5wt％。优选的，所述锡焊层的组成包括：Sn56～58wt％，Pb38～40wt％，Bi2～4wt％，Ga0.01～0.05wt％。优选的，所述导电基带的材质选自纯铜、铜铝合金、铜银合金、铜银铝合金和铜锌合金中一种或几种。优选的，所述导电基带的厚度为0.1～0.4mm，宽度为1.0～2.5mm。优选的，所述锡焊层厚度为10～30μm。本专利技术提供了一种光伏焊带的制备方法，其特征在于，包括：A)将锡、铅、镓和铋原料加热熔融混合，得到熔融液；B)将导电基带表面与熔融液接触，得到光伏焊带。优选的，所述锡、铅、镓和铋的质量比为(55～65)：(35～45)：(0.0005～0.5)：(1～5)。优选的，所述步骤B)具体为：将导电基带浸渍于熔融液中，得到光伏焊带。优选的，步骤A)所述加热熔融的温度为215～220℃；所述加热时间为30～35min。本专利技术提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括玻璃、EVA、背板、以及封装于背板与玻璃之间的太阳能电池组；所述太阳能电池组为若干个通过光伏焊带连接的太阳能电池片；所述光伏焊带为上述技术方案任意一项所述的光伏焊带或上述技术方案任意一项所述的制备方法制备得到的光伏焊带。与现有技术相比，本专利技术提供了一种光伏焊带，包括导电基带和包覆于导电基带表面锡焊层，所述锡焊层的组成包括：Sn55～65wt％，Pb35～45wt％，Bi1～5wt％，Ga0.0005～0.5wt％。本专利技术提供的光伏焊带，通过特定配比的Sn-Pb-Bi-Ga四元材料组成了焊料，尤其是添加了Bi、Ga元素后焊料熔点为145-170℃，可实现低温焊接的同时保持较好的焊接拉力，同时保证了理想的组件返修率。此外，采用本专利技术提供的光伏焊带的光伏组件的光电转化效率也得到有效的提高。附图说明图1为锡镓合金相图。具体实施方式本专利技术提供了一种光伏焊带其制备方法和光伏组件，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。本专利技术提供了一种光伏焊带，包括导电基带和包覆于导电基带表面锡焊层，所述锡焊层的组成包括：Sn55～65wt％，Pb35～45wt％，Bi1～5wt％，Ga0.0005～0.5wt％。为了改善焊接过程中电池片的情况，降低组件的返修率，降低焊接温度是最有效的方式之一。目前常规焊带的焊接温度一旦下降到200℃以下，就会出现虚焊和空焊现象。市场上SnPbAg焊料不能满足大幅度降低焊接温度、SnPbAgBi焊料存在成本较高而限制其推广使用。本专利技术提供的光伏焊带，包括导电基带。本专利技术所述导电基带的材质优选选自纯铜、铜铝合金、铜银合金、铜银铝合金和铜锌合金中一种或几种；更优选为纯铜，(含铜量≥99.99％)。本专利技术所述导电基带的厚度优选为0.1～0.4mm，宽度优选为1.0～2.5mm；更优选为1.2～2.0mm。本专利技术提供的光伏焊带，包括包覆于导电基带表面锡焊层。现有的常规焊料Sn-Pb合金的熔点为180℃左右，本专利技术人创造性的发现，在现有合金中加入本专利技术所述特定组分和配比的金属元素，可以有效降低合金混合物的熔点，可实现低温焊接的同时保持较好的焊接拉力，同时保证了理想的组件返修率。但加入不慎，效果也不佳，例如在常规焊料中加入铋，形成了Sn-Pb-Bi合金焊料，最佳混合比例的Sn-Pb-Bi合金熔点最低可以达到140℃左右，但是该焊料存在稳定性和流动性较差以及脆性较大。本专利技术提供的锡焊层的组成优选包括：Sn56～63wt％，Pb36～43wt％，Bi1～4wt％，Ga0.01～0.3wt％。更优选包括：Sn56～58wt％，Pb38～40wt％，Bi2～4wt％，Ga0.01～0.05wt％。本专利技术提供的锡焊料熔点为160～180℃，适合低温焊接，其稳定性、流动性、润湿性较佳。低温焊接后，焊缝组织得到细化。本专利技术提供的光伏焊带的焊锡层主要为锡铅合金，事实已经证明，普通光伏焊带中锡铅焊料焊接性能较好，只是锡铅焊料熔点还是偏高，焊接愈来愈薄的电池片时，会引起电池片破片率提高。本专利技术焊接温度减少，焊接过程中银电极、电池片与焊带之间的相对热变形就会减少，因此能够改善焊接片损情况。有数据说明，在奥特维焊接机上试验，焊接功率下降2％，电池片焊接破片率也会相应下降1％左右；在小牛焊接机上试验，焊接温度下降10度，焊机破片率下降3％左右。另外，需要指出的是，光伏组件在层压时的温度为142±2℃，为了保证焊带与汇流条、电池片焊接位置不会引起脱落，焊料的熔点不能一味的降低，以免出现组件层压后报废现象。本专利技术人通过对焊料配方的进一步改良及实验研究发现，当所述焊锡层的组成为Sn57Pb40Bi3Ga0.05时，其熔点为178℃，使得焊接温度降至185℃。采用此最佳配比组成焊带表面镀锡层焊接效果非常好，大幅度降低了焊接温度，改善电池破片率，并且保证了组件的良率。在本专利技术中，所述光伏焊带的结构可以为：锡焊层分布于导电基带的所有表面，可保证其良好的可焊性。具体地，所述导电基带为带状结构，此时所述导电基带的所有表面即包括上表面、下表面和侧面。按照本专利技术，所述锡焊层厚度优选为10～30μm。即为，复合于所述导电基带上表面的锡焊层厚度优选为10～30μm；更优选为20～30μm；复合于所述导电基带下表面的锡焊层厚度优选为10～30μm；更优选为20～30μm。本专利技术对于导电基带侧面的锡焊层的厚度，没有特殊要求。本专利技术与现有技术的光伏焊带的结果可以相同或不同，若相同，仅仅在于锡焊层的组成不同。本专利技术中，所述光伏焊带的结构也可以为：锡焊层仅分布于导电基带的部分表面。具体地，所述锡焊层分布于导电基带表面的第一区域和第二区域，其中所述第一区域为光伏焊带与太阳能电池片受光面接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏焊带，包括导电基带和包覆于导电基带表面锡焊层，所述锡焊层的组成包括：Sn 55～65wt％，Pb 35～45wt％，Bi 1～5wt％，Ga 0.0005～0.5wt％。

【技术特征摘要】
1.一种光伏焊带，包括导电基带和包覆于导电基带表面锡焊层，所述锡焊层的组成包括：Sn55～65wt％，Pb35～45wt％，Bi1～5wt％，Ga0.0005～0.5wt％。2.根据权利要求1所述的光伏焊带，其特征在于，所述锡焊层的组成包括：Sn56～58wt％，Pb38～40wt％，Bi2～4wt％，Ga0.01～0.05wt％。3.根据权利要求1所述的光伏焊带，其特征在于，所述导电基带的材质选自纯铜、铜铝合金、铜银合金、铜银铝合金和铜锌合金中一种或几种。4.根据权利要求1所述的光伏焊带，其特征在于，所述导电基带的厚度为0.1～0.4mm，宽度为1.0～2.5mm。5.根据权利要求1所述的光伏焊带，其特征在于，所述锡焊层厚度为10～30μm。6.一种光伏焊带的制备方法，其特征在于，包括：A)将锡、铅、镓和...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵钟轩，占卫君，杨川，李楠，黄骏，孙岳懋，
申请(专利权)人：晶科能源有限公司，浙江晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36