CN103000761A - 太阳能电池用镀锡铜带的制备方法 - Google Patents

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曾学仁
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Abstract

一种太阳能电池用镀锡铜带的制备方法，它包括以下步骤：1）将无氧铜丝预处理；2）用HCl溶液对无氧铜丝进行超声波清洗；3）清洗后的铜带用助焊剂浸湿，并进入锡炉涂锡合金；4）涂锡合金铜带从锡炉中出来后首先经过自动调速引风机引风口，引风机采用氮气；5）经自动引取机和自动收线机上盘，并包装即成焊带成品；与现有技术相比，本发明可完全去除铜带表面的污染物，并且使得铜带表面均匀有光泽（如图2所示）；而且表面均匀有光泽的铜带表面与锡合金的结合力更好，使得镀层的厚度均匀，镀层较密实，镀层也不易出现脱落的情况，引风机采用氮气，使得镀层表面不易出现氧化的情况，且表面的组织较单一，使得镀层的内应力较小（如图4所示），故导电性能也较好。

Description

太阳能电池用镀锡铜带的制备方法
技术领域
本发明属于太阳能设备组件制造领域，特别是涉及一种太阳能电池用镀锡铜带的制备方法。
背景技术
光伏焊带又称镀锡铜带或涂锡铜带，分汇流带和互连条，应用于光伏组件电池片之间的连接，是太阳能电池关键的组件之一。
现有技术将铜带退火并涂上助焊剂后，通过导轮将涂上助焊剂的铜带浸入高温液态锡炉中，在助焊剂的作用下与锡物理结合，锡自然附着在铜带表面，如申请号为：200910181579.5，名称为：一种超软态光伏焊带的制造方法的专利申请，申请号为：201010589377，名称为：太阳能电池用极软镀锡铜带的加工方法的专利申请，申请号为：201110030286，名称为：太阳能电池用锡铟锑系无铅焊料镀锡铜带的制备方法的专利申请，申请号为：201110110837，名称为：一种光伏焊带的制造方法及其涂锡机的专利申请及申请号为：201210045093，名称为：太阳能电池片用极软涂锡铜带的专利申请。但是现有技术方法生产的镀锡铜带在镀锡前由于铜带表面污染物及氧化层没有去除干净，表面氧化严重，外观不均匀，厚度不均匀（如图1所示），使得在镀锡后使用时导电性能差，且镀层容易出现脱落的情况；同时涂锡以后，不但镀锡铜带易变色并且镀锡铜带表面易出现堆锡或存在隙缝等严重影响电性能的情况（如图4所示）。
发明内容
本发明的目的是为解决以上技术问题是，提供一种可使得镀锡铜带表面镀层均匀，镀层不易脱落及电性能较好的太阳能电池用镀锡铜带的制备方法。
为实现本发明目的，本发明所用的技术方案是：一种太阳能电池用镀锡铜带的制备方法，它包括以下步骤：
1）将无氧铜丝精轧并经过连续管式退火，退火温度为450~520℃，速度2米/分钟，退火处理过程中采用氮气作为保护气体；
   2）用HCl溶液对无氧铜丝进行超声波清洗，超声波温度30~40℃，频率20~40KHz，速度为1~3米/分钟，所述的HCl溶液中HCl的重量百分比为4%~6%；
   3）清洗后的铜带用助焊剂浸湿，并进入锡炉涂锡合金；
   4）涂锡合金铜带从锡炉中出来后首先经过自动调速引风机引风口，引风机采用氮气；
5）经自动引取机和自动收线机上盘，并包装即成焊带成品。
所述的步骤2中的速度为2米/分钟。
与现有技术相比，本发明采用以上方法后的主要特点是，由于在退火处理时采用了氮气作为保护气体，可有效地防止退火时铜带表面的氧化，且退火后的铜带在HCl溶液中进行超声波清洗，则可完全去除铜带表面的污染物，并且使得铜带表面均匀有光泽（如图2所示）；而且表面均匀有光泽的铜带表面与锡合金的结合力更好，使得镀层的厚度均匀，镀层较密实，镀层也不易出现脱落的情况，且从锡炉中出来的铜带先动调速引风机引风口，引风机采用氮气，使得镀层表面不易出现氧化的情况，且表面的组织较单一，使得镀层的内应力较小（如图4所示），故导电性能也较好。
作为改进，所述的锡合金中各组份的重量百分比为：铅34%~38%，银1.5%~2.5%，其余为锡，则采用这种锡合金后，由于在原来的成分中加入1.5%~2.5%的银，而这个比例的银有利于在焊接过程中，提高锡合金与电池片表面栅线的焊接力，并减少两者的内部应力，同提升时镀锡铜带与电池片之间的导电性能，进而延长组件的使用寿命。
作为优选，所述的锡合金中各组份的重量百分比为：铅36%，银2%，其余为锡。
附图说明
图1为现有技术太阳能电池用镀锡铜带的制备方法处理后的铜带表面放大图。
图2为本发明太阳能电池用镀锡铜带的制备方法处理后的铜带表面放大图。
图3为现有技术太阳能电池用镀锡铜带的制备方法处理后的镀层表面放大图。
图4为本发明太阳能电池用镀锡铜带的制备方法处理后的镀层表面放大图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明作进一步说明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
一种太阳能电池用镀锡铜带的制备方法，它包括以下步骤：
1）将无氧铜丝精轧并经过连续管式退火，退火温度为450~520℃，速度2米/分钟，退火处理过程中采用氮气作为保护气体；
   2）用HCl溶液（HCl为氯化氢的分子式，即为氯酸，俗称为盐酸）对无氧铜丝进行超声波清洗，超声波温度30~40℃，频率20~40KHz，速度为1米/分钟，所述的HCl溶液中HCl的重量百分比为6%；处理后的铜带表面如图2所示；
   3）清洗后的铜带用助焊剂浸湿，并进入锡炉涂锡合金；
   4）涂锡合金铜带从锡炉中出来后首先经过自动调速引风机引风口，引风机采用氮气；处理后的镀层表面如图4所示；
5）经自动引取机和自动收线机上盘，并包装即成焊带成品。
所述的锡合金中各组份的重量百分比为：铅34%，银1.5%，其余为锡。
实施例2
一种太阳能电池用镀锡铜带的制备方法，它包括以下步骤：
1）将无氧铜丝精轧并经过连续管式退火，退火温度为450~520℃，速度2米/分钟，退火处理过程中采用氮气作为保护气体；
   2）用HCl溶液对无氧铜丝进行超声波清洗，超声波温度30~40℃，频率20~40KHz，速度为2米/分钟，所述的HCl溶液中HCl的重量百分比为5%；处理后的铜带表面如图2所示；
   3）清洗后的铜带用助焊剂浸湿，并进入锡炉涂锡合金；
   4）涂锡合金铜带从锡炉中出来后首先经过自动调速引风机引风口，引风机采用氮气；处理后的镀层表面如图4所示；
5）经自动引取机和自动收线机上盘，并包装即成焊带成品。
所述的锡合金中各组份的重量百分比为：铅36%，银2%，其余为锡。
实施例3
一种太阳能电池用镀锡铜带的制备方法，它包括以下步骤：
1）将无氧铜丝精轧并经过连续管式退火，退火温度为450~520℃，速度2米/分钟，退火处理过程中采用氮气作为保护气体；
   2）用HCl溶液对无氧铜丝进行超声波清洗，超声波温度30~40℃，频率20~40KHz，速度为3米/分钟，所述的HCl溶液中HCl的重量百分比为4%；处理后的铜带表面如图2所示；
   3）清洗后的铜带用助焊剂浸湿，并进入锡炉涂锡合金；
   4）涂锡合金铜带从锡炉中出来后首先经过自动调速引风机引风口，引风机采用氮气；处理后的镀层表面如图4所示；
5）经自动引取机和自动收线机上盘，并包装即成焊带成品。
所述的锡合金中各组份的重量百分比为：铅38%，银2.5%，其余为锡。
上述方法中所涉及设备均为市售的常规设备。
相同电池片采用现有技术镀锡铜带和本发明的镀锡铜带焊接后，最后测试的数据如下：
技术类型 Voc Isc Vmpp Impp Pmpp FF
现有技术 37.31 8.48 30.53 8.12 247.82 78.3%
本发明 37.50 8.54 30.65 8.19 251.03 78.4%
 Voc：  开路电压，单位伏特（V）
Isc：   短路电流，单位安培（A）
Vmpp：最大工作电压，单位伏特（V）
Impp： 最大工作电流，单位安培（A）
Pmpp： 最大功率，单位瓦（W）
FF：   填充因子，无量纲。是Fill Factor的缩写，在本发明中间接反映焊带的导电性能。
 从上述表格可以看出本发明处理后的镀锡铜带中铜带无污染，氧化物等存在，并且镀层均匀、密实，应用于电池片连接后，电流在本发明处理后的镀锡铜带中传输，功率损耗较低，主要表现在组件的填充因子明显提升，功率明显优于现有技术的镀锡铜带。

Claims (5)

1.一种太阳能电池用镀锡铜带的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
   1）将无氧铜丝精轧并经过连续管式退火，退火温度为450~520℃，速度2米/分钟，退火处理过程中采用氮气作为保护气体；
   2）用HCl溶液对无氧铜丝进行超声波清洗，超声波温度30~40℃，频率20~40KHz，速度为1~3米/分钟，所述的HCl溶液中HCl的重量百分比为4%~6%；
   3）清洗后的铜带用助焊剂浸湿，并进入锡炉涂锡合金；
   4）涂锡合金铜带从锡炉中出来后首先经过自动调速引风机引风口，引风机采用氮气；
   5）经自动引取机和自动收线机上盘，并包装即成焊带成品。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池用镀锡铜带的制备方法，其特征在于：所述的HCl溶液中HCl的重量百分比为5%。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池用镀锡铜带的制备方法，其特征在于：所述的步骤2中的速度为2米/分钟。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池用镀锡铜带的制备方法，其特征在于：所述的锡合金中各组份的重量百分比为：铅34%~38%，银1.5%~2.5%，其余为锡。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池用镀锡铜带的制备方法，其特征在于：所述的锡合金中各组份的重量百分比为：铅36%，银2%，其余为锡。
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