[发明专利]一种光伏焊带加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池设备技术领域，尤其涉及一种光伏焊带加工工艺。

背景技术

随太阳能组件要实现发电的功能必须将单片的电池连接起来使其形成一个回路，达到收集各个电池片上电荷的目的。光伏汇流焊带作为电池片间的电荷传递的载体，其质量的好坏直接影响到光伏组件的应用可靠性以及电流的收集效率，对光伏组件的功率影响很大。常用的光伏汇流焊带也称涂锡铜带，即在裁刻的铜箔材表面通过涂锡焊料而制成。然而由于焊带与硅电池板材料间的热膨胀系数的差异，在焊接过程中要经过瞬间冷却，温度从焊接温度(250℃左右)迅速降到室温(冷却速度可达200-300℃/s)，急剧的温度变化会在焊带与电池片之间产生很大的应力，焊接结束后由于这种应力的作用会造成电池片的弓形，这种弓形在敷设、层压及以后的使用过程中很有可能发展成隐裂或者碎片。焊接温度越高，残余应力越大，焊接对电池片的损伤就越大，对于光伏电池的使用可靠性就越是威胁，目前国内外严重缺乏缓解焊带焊接过程中缓解热残余应力的方法。

申请公开号为CN 103341703 A的专利：一种光伏焊带的生产方法，其特征在于该方法的工艺步骤如下：a)采用金属压花工艺对原材铜带进行压花处理，使铜带表面形成具有反光沟槽的结构，得到第一半成品；b)采用退火工艺对第一半成品进行退火处理，形成第二半成品；c)合理选择镀层金属，采用电镀工艺对第二半成品进行电镀处理，并控制镀层厚度为1μm～30μm，得到所需的光伏焊带，该专利通过退火处理，减少了太阳能组件的隐裂，降低铜带的屈服强度，但是没有详细说明如何进行退火；

授权公告号CN 103506805 A：一种光伏焊带的制造方法，该专利经过多次退火处理，但是镀锡的方法，无法解决使用过程中造成电池片的弓形的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供及一种光伏焊带加工工艺，解决了现有技术中无法光伏焊带无法缓解热残余应力和使用时容易造成电池片的弓形的技术问题；

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种光伏焊带加工工艺，包括如下步骤：

(1)选取原材料铜棒；

(2)将铜丝压延，形成第一铜基；

(3)在第一铜基表面印制花纹，形成带花纹的第二铜基；

(4)将第二铜基通过拉丝装置拉丝成型为所需尺寸的铜带并使铜带表面形成具有反光沟槽的结构，得到光伏焊带半成品；

(5)将光伏焊带半成品进行退火，然后送入电镀装置中进行电镀，电镀温度235℃-245℃；

(6)电镀完成后，将光伏焊带半成品进行超声波处理，形成光伏焊带。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述步骤(5)中电镀使用的镀层金属为Sn、Bi、Ge、Sb、In和Pb的混合物，且组成部分重量百分比为Sn 62-64％、Bi 0.01-0.5％、Sb 0.01-1.5％、Ge 0.005-1.0％、In 0.005-1.00％，余量为Pb，采用本步的有益效果是通过添加Bi、Ge、Sb、In微量元素，保证起到固溶强化和细化晶粒的作用；

进一步，所述电镀层厚度为12μm-25μm；

进一步，所述步骤(5)中的退火步骤为：a.将光伏焊带半成品送入退火装置中的加热槽进行加热，温度为150-300℃；b.然后送入退火装置中的冷却水箱中进行冷却，冷却水箱中水温保持为40-48℃；c.最后通过退火装置中的吹风机，进行吹风干燥，采用本步的有益效果是通过退火步骤降低轧制产生的内应力，消除加工硬化，降低产品的屈服强度，使产品具有所需要的力 学性能与工艺性能，能够缓解热残余应力；

进一步，所述步骤(5)中的退火过程吹风的温度为25-35℃，采用本步的有益效果是防止产品带水造成氧化；

进一步，所述步骤(6)中的超声波频率为19-40KHz，超声波处理的时间为15-20min，采用本步的有益效果是通过超声波能够保证电镀层的均匀，不会出现焊带的针孔；

本发明中，对产品进行退火处理，降低产品的屈服强度，方便缓解热残余应力，减少隐裂或者碎片情况的发生；

本发明在退火过程中，先预热，预热过程中，可以通入惰性气体，防止铜基被氧化，通过冷却水进行冷却，冷却水的温度需要保持恒定，通过水流冷却，可以保证产品表面冷却速度一致，提高退火的效果；

本发明在镀金属层时，通过加入Bi、Ge、Sb、In微量元素，这样起到固溶强化和细化晶粒的作用，提高塑性，减少屈服强度。

本发明的有益效果：