一种用于太阳能光伏组件的锡铅焊带及其制造方法技术

技术编号:6872934 阅读:341 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于太阳能光伏组件的锡铅焊带,包括铜带基材,在铜带基材表面覆盖有一层致密的锡铅合金层,厚度为3~20微米。用于太阳能光伏组件的锡铅焊带的制造方法,是采用电镀方法在铜带基材上覆盖一层致密的锡铅合金层,锡铅合金层的厚度为3~20微米。本发明专利技术由于采用电镀方法,镀层具有晶格特征,可增强焊带的附着力,提高光伏焊带的导电率。焊带的体积电阻率为0.0185~0.021Ωmm2/m,比热浸锡制造的焊带的体积电阻率低,无锡瘤、锡渣、铜屑、变色等异常现象,有效提高制程能力的指标(CPK)值,比无铅焊带熔点低,此方法熔点范围为183-190℃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电气材料,尤其涉及。
技术介绍
二十一世纪以来,出于对环境的关爱,太阳能的利用成为人类创造新能源的热点之一。太阳能光伏组件使用了大量的多晶和单晶的Si片,而这些Si片需要由焊带(互连带/汇流带)焊接连通,传输到指定领域,通过此模式发电,传送电力。随着太阳能光伏组件的快速发展,就需要大量用于太阳能光伏组件的焊带。迄今为止,人们为了得到高导电率,连接太阳能光伏组件的焊带均采用纯度较高的无氧铜或是高纯度铜(99. 9999% )作为导体材料,这样制造成本就会很高。公开号为CN201430144的技术专利,公开了一种太阳能电池涂锡带,包括铜带基材,铜带基材一面覆盖有锡合金层,另一面覆盖有与太阳能电池片同色的保护层,保护层为颜料涂层或者为掺入颜料添加剂的锡合金涂层。公开号为CN101488536的专利公开了一种太阳能光伏组件汇流带及汇流带组装太阳能板的方法,其汇流带上的锡层覆盖采用热浸锡工艺。现有技术一般都是采用热浸锡工艺把锡焊料覆盖至铜带上。这种方法制造的锡层厚度不均勻、有锡瘤、锡渣、铜屑和变色等现象,并且焊接时经常产生针孔和流锡,可焊性不良ο太阳能光伏组件的大量推广使用需要解决两个方面的问题,一个方面是Si片的生产成本要下降,另一个方面是各个部件如焊带的生产成本要低廉,生产工艺要可控,生产过程要快捷化,焊带与Si片的附着力要好,焊锡性要好,熔点要低,更为重要的是焊带的电镀表面要平整,可焊性要好,电导率要高,导电性能要好。而现有技术采用热浸锡工艺把锡焊料覆盖至铜带上生产焊带的方法满足不了上要求。
技术实现思路
本专利技术的目的,就是为了解决上述现有技术存在的问题,提供。为了达到上述目的,本专利技术采用了以下技术方案一种用于太阳能光伏组件的锡铅焊带,包括铜带基材,所述的铜带基材表面覆盖有一层致密的锡铅合金层,厚度为3 20 微米。所述的锡合金层中锡与铅的重量百分比为锡60 90%,铅10 40%。一般锡与铅比例为成份比为有 60/40、65/35、63/37、70/30、80/20、90/20。所述的铜带基材为无氧铜带或紫铜带。上述用于太阳能光伏组件的锡铅焊带的制造方法,是采用电镀方法在铜带基材上覆盖一层致密的锡铅合金层,锡铅合金层的厚度为3 20微米。所述电镀方法的主要步骤是,将铜带基材经热处理后通过含有Sn、Pb的电镀液进行电镀,铜带基材移动速度控制在3-20m/min,电镀液pH值控制在1 2,电镀液温度控制在10 30°C,电流密度控制在10 50A/dm2,电镀时间控制在60 120秒,镀层厚度控制在3 20微米。所述电镀液中,Sn的加入形态是硫酸亚锡或甲基磺酸锡,Pb的加入形态是硫酸铅或甲基磺酸铅,Sn与Pb的摩尔浓度比控制在30 8 20。本专利技术由于采用了以上技术方案,具有以下的优点和特点1、由于采用锡铅电镀方法,镀层具有晶格特征,可增强焊带的附着力,有效提高光伏焊带的导电率2-4%。2、采用电镀方法制造锡铅焊带,生产快捷,铜带上SnPb合金层厚度可控3 20微米。焊带加工可控宽度达1. 1 20毫米。3、采用电镀法制造的焊带体积电阻率为0. 0185 0. 021 Qmm2/m,比热浸锡制造的焊带的体积电阻率低。4、采用锡铅电镀方法制造的焊带熔点低,且可控,熔点范围为183-190度。 附图说明图1是本专利技术产品电镀锡铅焊带的断面结构示意图;图2是现有技术热浸锡焊带的断面结构示意图。具体实施方案本专利技术用于太阳能光伏组件的锡铅焊带,包括铜带基材,在铜带基材表面覆盖有一层致密的锡铅合金层,厚度为3 20微米。锡铅合金层中锡与铅的重量百分比为锡 60 90%,铅10 40%。铜带基材为无氧铜带或紫铜带。本专利技术用于太阳能光伏组件的锡铅焊带的制造方法,是采用电镀方法在铜带基材上覆盖一层致密的锡铅合金层。具体步骤如下A、电解脱脂将镀件置于碱性溶液中电解,去除镀件表面的油脂和溢料;B、活化将镀件置于酸性溶液中活化,去除镀件表面的氧化物;C、预浸将镀件置于酸性的磺酸盐溶液中预浸,对镀件形成刻蚀;D、锡铅电镀采用传送轮传输镀件,让镀件经过电镀液进行电镀,传输速度控制在 6 18米/分钟,电流密度控制在10 30安培/平方分米,电镀液温度控制在15 35°C, 电镀时间控制在30 90秒;电镀液的组成为Sn与Pb的甲基磺酸体系、硫酸体系或混酸体系,其中Sn与Pb的摩尔浓度比控制在30 8 20。E、中和将电镀后的镀件置于磷酸钠溶液中处理,将表面的有机酸清洗干净;F、锡保护将镀件置于锡保护溶液中处理,在镀件表面形成一层有机膜;G、超声波纯水洗将镀件置于纯水中用超声波处理,以去除镀层空隙中的杂质。以下是采用本专利技术用于太阳能光伏组件的锡铅焊带的制造方法生产焊带的实施例。实施例1铜带基材采用市售紫铜带,对铜带基材实施热处理,在400°C下热处理90分钟。将经过热处理的紫铜带通过含有Sn、Pb的电镀液进行电镀,Sn与Pb的摩尔浓度比控制在30 10;铜带基材移动速度控制在lOm/min,电镀液pH值控制为1,电镀液温度控制为20°C,电流密度控制在30A/dm2,电镀时间控制在2分钟,镀层厚度控制在10微米。得到镀层中锡与铅的重量百分比为63 37的焊带。实施例2铜带基材采用市售紫铜带,对铜带基材实施热处理,在750°C下热处理30分钟。将经过热处理的无氧铜带通过含有Sn、Pb的电镀液进行电镀,Sn与Pb的摩尔浓度比控制在30 20 ;铜带基材移动速度控制在15m/min,电镀液pH值控制为2,电镀液温度控制为25°C,电流密度控制在40A/dm2,电镀时间控制在1分钟,镀层厚度控制在15微米。 得到镀层中锡与铅的重量百分比为60 40的焊带。实施例3铜带基材采用市售无氧铜带,对铜带基材实施热处理,在550°C下热处理为60分钟。将经过热处理的无氧铜带通过含有Sn、Pb的电镀液进行电镀,Sn与Pb的摩尔浓度比控制在30 8 ;铜带基材移动速度控制在20m/min,电镀液pH值控制为1. 5,电镀液温度控制为15°C,电流密度控制在30A/dm2,电镀时间控制在2分钟,镀层厚度控制在8微米。 得到镀层中锡与铅的重量百分比为70 30的焊带。根据实际测试结果,本专利技术所生产的太阳能组件用焊带产品与普通工艺生产的产品相比,在导电率指标方面有较为明显的提升,体积电阻率(Ω · mm2/m)从0. 022-0. 023降低至0.018-0. 021。由于焊带电阻率的降低,将使太阳能电池组件的输出功率得到提升,据测算,约可提高输出功率1. 5-13. 0%。本专利技术克服了现有技术的不足,解决了焊带镀层厚度不均勻,锡瘤、锡渣、铜屑、变色等异常现象,有效提高制程能力的指标(CPK)值,并比无铅电镀焊带熔点低。具有优点和特点主要有工艺简单,反应快速,生产效率高;产品具有良好的可焊性;产品具有良好的导电率。本专利技术由于采用了锡铅合金电镀工艺,锡层厚度均勻,表面极为平整,如图1所示。而热浸锡工艺生产的焊带表面呈现明显的弧形凸起,如图2所示。权利要求1.一种用于太阳能光伏组件的锡铅焊带,包括铜带基材,其特征在于所述的铜带基材表面覆盖有一层致密的锡铅合金层,厚度为3 20微米。2.如权利要求1所述的用于太阳能光伏组件的锡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于太阳能光伏组件的锡铅焊带,包括铜带基材,其特征在于:所述的铜带基材表面覆盖有一层致密的锡铅合金层,厚度为3~20微米。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:肖笛
申请(专利权)人:上海华友金镀微电子有限公司
类型:发明
国别省市:31

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