[发明专利]一种专用于超薄光伏电池片焊接用的低熔点光伏焊带及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种专用于超薄光伏电池片焊接用的低熔点光伏焊带及其制备方法与应用。所述光伏焊带的制备步骤：将锡、铅、铋、银、铜进行混合熔解，制得合金混合物；将所得合金混合物放入锡炉内加热，得低熔点焊料；将铜丝压延成铜带后直接退火，之后冷却至室温制得铜带；将所得铜带或直接将铜丝用助焊剂浸泡，随后干燥并将所得铜带或铜丝送入锡炉内，将所得低熔点焊料涂覆在铜带或铜丝表面，得到表面涂有低熔点焊料的涂锡铜带或涂锡铜丝；将所得涂锡铜带或涂锡铜丝冷却，并将冷却后的铜带和铜丝收卷成滚轴，最后真空包装，即得低熔点光伏焊带。本发明工艺简单，成本低，制备得到的光伏焊带导电性能好，熔点低，专用于超薄光伏电池片焊接。

技术领域

本发明属于光伏新能源技术领域，尤其是涉及一种专用于超薄光伏电池片焊接用的低熔点光伏焊带及其制备方法与应用。

背景技术

太阳能光伏电池是一种非常有前景的新型电源，它具有永久性、清洁性和灵活性三大优点；但目前太阳能光伏发电成本还是要远远高于常规水利及火力发电，所以降低光伏电池片组件生产成本成为各企业的重中之重。在光伏电池片组件当中，原材料光伏电池片的成本占据整个组件生产成本的80％以上，常规光伏电池片厚度通常为180±5um，使用的光伏焊带通常是以锡铅合金为主二元合金焊料，焊料熔点183℃，机焊温度通常为200-210℃。在200-210℃焊接温度下，光伏电池片基材的热膨胀系数约为2.4×10^-6/K，锡铅合金热膨胀系数为 27×10^-6/K，铜基材为18.5×10^-6/K，焊接温度越高，电池片基材与光伏焊带间的受热伸长量差异越大。当光伏电池片厚度在180um时，因加热而产生的应力尚能支撑，但光伏电池片会有不同程度的翘曲。为了降低光伏组件的材料成本，光伏电池片的厚度将不断下降(厚度为120-170um)，如果使用常规光伏焊带，在加热200℃后，光伏电池片与焊带之间的拉伸应力会超过光伏电池片的承受能力，从而产生隐裂甚至破裂，因此，必须要设计一种符合超薄光伏电池片使用要求的光伏焊带，这种光伏焊带需要具备较低的熔点和较低的焊接温度及较低的热膨胀系数，且需要具备良好的导电性能和焊接性能。本发明就是为解决这一问题而产生的。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，本发明提供了一种专用于超薄光伏电池片焊接用的低熔点光伏焊带及其制备方法与应用。本发明工艺简单，成本低，制备得到的光伏焊带导电性能好，熔点低。

本发明的技术方案如下：

一种低熔点光伏焊带，所述光伏焊带由铜带或铜丝与光伏焊料组成；其中所述光伏焊料包括以下金属成分：锡、铋、银、铜。

所述光伏焊料还包括铅，质量百分比为0-50％。

所述光伏焊料中原料的质量百分比为：铋10-20％、银0-5％、铜0-5％，其他组份为锡及少量不可避免的杂质。

所述的光伏焊带的制备方法具体包括：

(1)合金制备：将锡、铅、铋、银、铜进行混合熔解，制得合金混合物；

(2)光伏焊料的制备：将步骤(1)中所得合金混合物放入锡炉内加热，使得锡炉内温度保持在150-193℃范围内，得光伏焊带用低熔点焊料；

(3)铜带制备：将铜丝压延成铜带后直接退火，此时铜带的行进速度保持在100-150m/min，冷却至室温；

(4)表面涂覆焊料：将步骤(3)中所得铜带或直接将铜丝用助焊剂浸泡，随后干燥，将所得铜带或铜丝送入步骤(2)中的锡炉内，将步骤(2)中所得光伏焊带用低熔点焊料涂覆在铜带或铜丝表面，并通过风刀控制铜带或铜丝表面的光伏焊料涂层，得到表面涂有低熔点焊料的涂锡铜带或涂锡铜丝；

(5)包装：将步骤(4)中所得涂锡铜带或涂锡铜丝使用风扇或风道进行冷却，并将冷却后的铜带和铜丝收卷成滚轴，最后真空包装，即得低熔点光伏焊带。