用于使金属制品黑化的方法技术

一种方法，包括提供导电芯模，所述导电芯模具有包括预成形图案的外表面层。电铸金属制品。所述金属制品包括形成在所述芯模的所述外表面层上的所述预成形图案中的多个电铸元件。所述多个电铸元件具有第一侧和第二侧，所述第一侧与所述芯模的所述外表面层相邻。当在所述芯模上时将焊料镀覆在所述多个电铸元件的所述第二侧上。将所述金属制品与所述芯模分开。所述多个电铸元件互连以使得所述金属制品形成一体的独立件。施加溶液以使所述多个电铸元件的所述第一侧黑化。所述多个电铸元件的所述第二侧上的所述焊料不进行黑化。第二侧上的所述焊料不进行黑化。第二侧上的所述焊料不进行黑化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使金属制品黑化的方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2018年7月6日提交且名称为“Method for Blackening a Metallic Article”的美国临时专利申请号62/694,644和于2018年10月9日提交且名称为“Method for Blackening a Metallic Article”的美国临时专利申请号62/743,178的优先权，所述申请均特此以引用方式全文并入本文。

技术介绍

[0003]太阳能电池是将光子转换成电能的装置。电池产生的电能通过耦接到半导体材料的电触点收集，并且通过与模块中其他光伏电池的互连件进行输送。由于技术提供的许多益处，太阳能的使用已经变得日益流行。这些模块可用于个人、住宅、军事或商业用途。
[0004]模块的面向光侧的电触点和互连件通常是金属材料，所述金属材料可为有光泽、反光的，并且与其附接到的太阳能电池相比可在颜色上具有较高对比度，因此对人类眼睛可见。因此，所述模块可能不是美观宜人的并且有损于特定应用。例如，可获得用于住宅市场的屋顶系统(诸如太阳能瓦片)，并且客户期望在不损害暴露的电线和/或连接件的情况下屋顶具有引人注目的圆滑外观。在商业用途(诸如货车货运业)中，太阳能可用于货车车顶。客户期望货车上的太阳能模块具有专业、统一的外观。在一些应用中，诸如在军事行动中，太阳能模块的存在需要是不可检测的。例如，可收集太阳能并且将其用于电力发电机、电池单元组或可穿戴技术，但是这些模块必须是隐身的并且对敌人不可见以将用户的位置藏起来(give away)。在另一种使用情况下，太阳能模块可放置在电动车辆或燃气车辆的顶部以提高它们的效率，并且对于正在购买所述产品的最终用户必须是美观宜人的。
[0005]可通过在模块上的盖板玻璃或塑料片上使用点图案来将一些太阳能模块的外形更改得看起来更加宜人。点图案可形成在一定距离处可见的图像，但是当靠近时，各个点以及盖板玻璃或塑料片后面的内容物(诸如模块的面向光侧的电触点和互连件)都可见。另外，由于光中的一些被点图案阻挡，因而点图案可降低太阳能模块的效率。

技术实现思路

[0006]公开一种制造用于光伏电池的金属制品的方法，所述方法包括：提供导电芯模，所述导电芯模具有包括预成形图案的外表面层。电铸金属制品。所述金属制品包括形成在所述芯模的所述外表面层上的所述预成形图案中的多个电铸元件。所述多个电铸元件具有与所述芯模的所述外表面层相邻的第一侧和与所述第一侧相背对的第二侧。当在所述芯模上时将焊料镀覆在所述多个电铸元件的所述第二侧上。将所述金属制品与所述芯模分开。所述多个电铸元件互连以使得所述金属制品在与所述芯模分开时形成一体的独立件。在将所述金属制品与所述芯模分开之后，向所述金属制品施加溶液以使所述多个电铸元件的所述第一侧黑化。所述多个电铸元件的所述第二侧上的所述焊料不进行黑化。
附图说明
[0007]本文所描述的本专利技术的各方面和实施方案中的每一个可单独或彼此组合使用。现在将参考附图描述各方面和实施方案。
[0008]图1示出在一个实施方案中的示例性电铸芯模的透视图。
[0009]图2A至图2C描绘产生独立电铸金属制品的示例性阶段的剖视图。
[0010]图3A至图3B是金属制品的两个实施方案的顶视图。
[0011]图4提供在一个实施方案中的具有自适应特征的金属制品的顶视图。
[0012]图5A至图5B是根据实施方案的电池到电池互连件的近距离视图。
[0013]图6A至图6B示出示例性芯模和具有覆盖镀覆部分的对应电铸元件的剖视图。
[0014]图7示出覆盖镀覆形状的示例性实施方案的横截面。
[0015]图8提供可镀覆到电铸芯模上的模板金属的实施方案以及可产生的电铸件的实施方案的剖视图。
[0016]图9A至图9B是可镀覆在电铸元件上的示例性层的剖视图。
[0017]图10是根据一些实施方案的用于使用于光伏电池的金属制品黑化的方法的简化流程图。
[0018]图11是根据一些实施方案的用于使用于光伏电池的金属制品黑化的方法的流程图以及示意图。
[0019]图12是根据一些实施方案的通过浸没过程沉浸金属制品的方法的简化流程图。
[0020]图13示出根据一些实施方案的黑化过程中的示例性溶液。
[0021]图14是根据一些实施方案的喷涂金属制品的方法的简化流程图。
[0022]图15是根据一些实施方案的在喷涂过程期间的金属制品的示意图。
[0023]图16是根据一些实施方案的喷涂金属制品的方法的简化流程图。
[0024]图17是根据一些实施方案的使金属制品黑化的方法的简化流程图。
[0025]图18描绘根据一些实施方案的用于使用于光伏电池的金属制品黑化的方法的示意图。
[0026]图19是根据一些实施方案的制造用于光伏电池的金属制品的方法的简化流程图。
[0027]图20示出根据一些实施方案的具有未黑化金属制品的光伏电池的顶视图。
[0028]图21是根据一些实施方案的具有黑化金属制品的光伏电池的顶视图。
[0029]图22A、图22B和图22C描绘根据一些实施方案的实现用于黑化的方法的图解。
[0030]图23A、图23B和图23C描绘根据一些实施方案的具有带弯曲路径的电铸元件的金属制品的设计。
[0031]图24A、图24B和图24C描绘根据一些实施方案的由弯曲表面组成的电池到电池互连件的设计。
具体实施方式
[0032]常规上，太阳能电池的金属化通过电池表面上的丝网印刷银浆和利用焊料涂覆带的电池到电池互连件来实现。在电铸芯模中制造本公开的金属制品，所述电铸芯模生成针对太阳能电池或其他半导体装置特制的图案化金属层。例如，金属制品可具有网格线，所述网格线具有最小化太阳能电池的遮光量的高度与宽度纵横比，并且金属制品可涂覆有黑化
材料。金属制品可替代常规汇流条金属化和带串接以用于电池金属化、电池到电池互连和模块制作。金属制品具有“黑化”表面，所述“黑化”表面可显著改善太阳能模块的美学外形，而不会不利地影响产品的效率。在本公开中，术语“黑化”将用于描述将金属制品从其天然金属颜色改变为不同颜色，所述不同颜色通常暗指类似于金属制品安装在其上的太阳能电池的暗色或黑色。然而，本实施方案也可用于在金属制品上产生其他颜色。
[0033]在Babayan等人的在2013年3月13日提交的名称为“Free-Standing Metallic Article for Semiconductors”、作为美国专利号8,916,038公布的美国专利申请号13/798,123中，用于半导体(诸如光伏电池)的电导管被制造为电铸的独立金属制品。另外的电导管也公开于Babayan等人的在2013年11月13日提交的名称为“Adaptable Free-Standing Metallic Article for Semiconduct本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造用于光伏电池的金属制品的方法，所述方法包括：提供导电芯模，所述导电芯模具有包括预成形图案的外表面层；电铸所述金属制品，所述金属制品包括形成在所述芯模的所述外表面层上的所述预成形图案中的多个电铸元件，所述多个电铸元件具有与所述芯模的所述外表面层相邻的第一侧和与所述第一侧相背对的第二侧；当在所述芯模上时将焊料镀覆在所述多个电铸元件的所述第二侧上；将所述金属制品与所述芯模分开，其中所述多个电铸元件互连以使得所述金属制品在与所述芯模分开时形成一体的独立件；以及在将所述金属制品与所述芯模分开之后使所述多个电铸元件的所述第一侧黑化，其中所述多个电铸元件的所述第二侧上的所述焊料不进行黑化。2.如权利要求1所述的方法，其中所述黑化包括：将所述金属制品浸没在溶液中以引起化学反应，从而导致所述多个电铸元件的所述第一侧黑化；以及将所述金属制品暴露于80摄氏度至120摄氏度的热量。3.如权利要求2所述的方法，其中所述溶液由以下各项组成：水、氟硼酸、硫酸铜、亚硒酸、磷酸和硫酸镍。4.如权利要求2所述的方法，其中所述溶液由以下各项组成：镍离子、还原剂、络合剂、中和剂、稳定剂和增白剂。5.如权利要求2所述的方法，其中所述溶液由水和钾硫化物家族组成。6.如权利要求2所述的方法，其中所述黑化还包括：用碳酸氢钠淋洗所述金属制品。7.如权利要求2所述的方法，其中所述浸没所述金属制品包括：浸没所述金属制品的一部分或整个所述金属制品。8.如权利要求2所述的方法，其中所述金属制品浸没在所述溶液中大约45秒至140秒。9.如权利要求1所述的方法，其中所述黑化包括：用溶液喷涂所述多个电铸元件的所述第一侧以引起化学反应，从而导致所述多个电铸元件的所述第一侧黑化；以及将所述金属制品暴露于80摄氏度至120摄氏度的热量；其中所述溶液包含水和钾硫化物家族。10.如权利要求1所述的方法，其还包括将：将所述金属制品的所述多个电铸元件的所述第二侧附接到所述光伏电池。11.如权利要求1所述的方法，其中所述第二侧包括形成在所述多个电铸元件的所述第二侧上的覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：A查理，V穆拉利，R布雷纳德，G普拉布，J达姆，
申请(专利权)人：梅林太阳能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：