[发明专利]一种光伏汇流焊带无氰碱性镀铜液及其制备方法

说明书

本发明属于电镀技术领域，具体涉及一种光伏汇流焊带无氰碱性镀铜液及其制备方法。本发明光伏汇流焊带无氰碱性镀铜液，主要由以下组分组成：铜盐70～100g/L、主络合剂20～40g/L、辅助络合剂10～30g/L、主光亮剂0.5～5g/L、辅助光亮剂0.5～5g/L、pH值调节剂6～120g/L，余量为去离子水。本发明光伏汇流焊带无氰碱性镀铜液分散性能和覆盖性能好，可细化镀层结晶，提高铜层与金属塑料的结合力，优化镀铜层性能，保证光伏汇流焊带的使用性能和使用寿命。

技术领域

本发明属于电镀技术领域，具体涉及一种光伏汇流焊带无氰碱性镀铜液及其制备方法。

背景技术

在全球能源紧张的背景之下，传统能源一天一天在减少，对环境造成的危害日益突出，太阳能作为低碳可再生能源，已改变现阶段的能源结构，其作为未来能源结构中的最重要组成部分的地位也日益凸显，如何改善太阳能装置的使用效率和寿命，其重要性已不言而喻。

太阳能组件的寿命主要取决于其内部连线的疲劳寿命，即光伏焊带的使用寿命。光伏焊带包括镀锡铜带和涂锡铜带，分汇流带和互连条，用于光伏组件电池片的连接。由于现代太阳能装置设计的高度集成化而不可拆卸，其中各个光伏打组件如多晶硅及陶瓷组元间在工作中每次温度改变热循环下热应力就会产生应变不匹配，光伏焊带作为导电连接线在热循环过程中就极易导致热疲劳性断裂，甚至在热应力下导致多晶硅太阳能电池板发生脆裂，结果是终结太阳能装置的运行。如何提高光伏焊带的力学性能，以契合在太阳能装置运行热循环中各个伏打组件间的热应变，并起到缓解热应力的作用，将是对整个太阳能装置最终的集成化，使用效率和寿命起到决定因素的关键问题。

金属塑料是一种全新的金属材料，其兼有一般金属的性质和塑料一样的优异加工性能，因而被称为“金属塑料”，金属塑料于2005年被报道，至今已经获得很大发展，多个合金体系都发现了金属塑料材料，并且正逐步被推广应用。例如专利文献CN102324441A公开了运用铈基Ce₇₀Al₁₀Cu₂₀和Ce₇₀Al₁₀Cu₂₀Nb₂等金属塑料作为中间层或芯材，然后通过电镀或化学镀的方法在金属塑料外表面镀铜层，获得了金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带，解决了现有涂锡铜带易产生热疲劳性断裂的技术问题。但是该光伏汇流焊带简单地采用硫酸铜溶液进行电镀或化学镀，导致铜层质量差，表现为韧性低、孔隙率高，同时由于金属塑料性能特殊且表面光洁度高，与铜层的结合力差，以致铜层容易出现起泡、脱皮等问题，在一定程度上影响了光伏汇流焊带的使用寿命。

因此，有必要针对金属塑料与光伏汇流焊带的特性，研究一种合适的镀铜液。

发明内容

针对金属塑料与光伏汇流焊带的特性，本发明提供了一种光伏汇流焊带无氰碱性镀铜液，该无氰碱性镀铜液分散性能和覆盖性能好，可细化镀层结晶，提高铜层与金属塑料的结合力，优化镀铜层性能，从而保证光伏汇流焊带的使用性能和使用寿命。

本发明提供的光伏汇流焊带无氰碱性镀铜液，主要由以下组分组成：

铜盐70～100g/L、主络合剂20～40g/L、辅助络合剂10～30g/L、主光亮剂0.5～5g/L、辅助光亮剂0.5～5g/L、pH值调节剂6～120g/L，余量为去离子水；

所述主光亮剂为聚二硫二丙烷磺酸钠、3-巯基丙烷磺酸钠、2-巯基苯并咪唑和2-巯基苯并噻唑中的至少一种；

所述辅助光亮剂为脂肪酸甲酯磺酸盐和脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐中的至少一种。

优选地，所述铜盐为硫酸铜、碱式碳酸铜和醋酸铜中的至少一种。

优选地，所述主络合剂为羟基乙叉二膦酸、氨基三亚甲基膦酸和乙二胺四亚甲基膦酸钠中的至少一种。

优选地，所述辅助络合剂为柠檬酸钠、柠檬酸钾和酒石酸钾中的至少一种。