[发明专利]对互连器的铜线进行退火的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对将被用作用于连接太阳能电池的互连器的铜线进行退火的方法。

背景技术

如图4中所示，太阳能电池模块10具有硅电池11和连接硅电池11的互连器12。互连器12通过对扁平矩形线进行镀焊料而形成。

互连器12经焊料板而连接到硅电池11。然而，互连器12和硅电池11在热膨胀系数上不同。因此，由于在焊接时的加热的影响，可能在具有较小的热膨胀系数的硅电池中产生弯曲应力，并且可能导致硅电池的翘曲或破损。

为了解决该问题，存在对减小互连器的0.2%弹性极限应力的需要。0.2%弹性极限应力是机械性质的指标。互连器的0.2%弹性极限应力越小，则硅电池的翘曲能够减小更多。

互连器是通过使用模或辊来使导体材料扁平化、对扁平化的导体材料进行切开以形成具有矩形截面形状的细线、加热导体线以及对导体线进行镀焊料所制造而成的。

在切开处理之后的热处理是退火处理，并且消除已经经过扁平化处理和切开处理的导体线的内部应变，并且软化结构。

为了减小具有扁平矩形截面形状的导体线的0.2%弹性极限应力，间接加热被建议为热处理方法(参见，例如JP2009-016593A、JP2009-027096A、JP2009-280898A和JP2010-141050A)。

发明内容

如上所述，使用间接加热类型的热处理来减小具有扁平矩形截面的形状的导体线的0.2%弹性极限应力。这是因为，由于间接加热与直接电阻加热相比能够向导体施加充分的热能，所以与诸如直接电阻加热和导体自身发热的感应加热的直接加热相比，间接加热已经被视为更有利的(参见，例如，JP2010-141050A)。

一般地，期望缩短热处理的过程时间以便减小导体的0.2%弹性极限应力。

关于加热时间，JP2010-141050A公开了5秒至60秒的加热时间。为了在更短的时间内施加充分的热能至导体，可以增加加热温度。然而，JP2010-141050A的公开暗示了：当加热时间很短时，0.2%弹性极限应力的减小效果不是令人满意的，并且即使当加热温度很高时，加热时间也优选地是30秒或更长。

据此，本发明的目的是提供能够以更短的加热时间来减小导体的0.2%弹性极限应力的退火方法。

根据本发明的方面，提供了一种对用于互连器的铜线进行退火的方法。退火方法包括通过直接电阻加热或通过感应加热来加热铜线。加热的加热温度是在650℃至1020℃的范围内，并且加热的加热时间是在0.3秒至5秒的范围内。

根据上述退火方法，可以显著减小加热时间。传统退火设备需要用于在加热过程期间保持热软化的铜线的装置。然而，根据用于实施上述退火方法的设备，由于短的加热时间，这种保持装置是不必要的。

附图说明

图1是图示使用直接电阻加热的退火方法的图；

图2是图示使用感应加热的退火方法的图；

图3是图示使用直接电阻加热的退火方法的图；并且

图4是图示太阳能电池模块的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本发明的实施例。

下列实施例涉及一种对互连器的铜线进行退火的方法，该方法包括：通过直接电阻加热(也称为直接电导加热)或通过感应加热来加热铜线，且加热温度在650℃至1020℃的范围内，并且加热时间在0.3秒至5秒的范围内。

为了减小太阳能电池的发电损失，期望的是，铜材具有小的体积电阻。铜的示例包括高纯度铜(99.9999%或以上的纯度)、无氧铜、磷脱氧铜和韧铜。在这些之中，使用高纯度铜以便减小0.2%弹性极限应力是有利的。

可以使用模或辊将铜材以具有扁平矩形截面的板形成，然后可以通过切开将铜材成形为各种宽度的铜线。

通过直接电阻加热或通过感应加热来使铜线退火，且加热温度在650℃至1020℃的范围内并且加热时间在0.3秒至5秒的范围内。只要退火条件在这些范围内，当加热温度是低的时，可以增加加热时间，或当加热温度是高的时，可以缩短加热时间。

为了防止铜的氧化，期望的是在惰性气体氛围下实施退火。惰性气体可以从氮气和稀有气体中选择。

如果退火的加热温度和加热时间的任一者在上述范围之外，由于互连器的0.2%弹性极限应力变为80MPa或以上，并且0.2%弹性极限应力在镀覆之后进一步增加并且变为大于100MPa，因此实际上是不期望的。而且，当退火的加热温度和加热时间的任一者在上述范围之外时，作为韧性的指标的伸长率值下降到25%或更小。