CN104992999B - 一种压花光伏焊带加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压花光伏焊带，包括导电基带，所述导电基带具有下贴合面和上反射面，下贴合面为平整面，上反射面分布有反射槽，相邻反射槽之间形成有耦联带，其特征是：所述反射槽沿导电基带长度方向平行延伸，耦联带的宽度为反射槽顶部宽度的0.2至0.4倍，导电基带的厚度为0.5mm‑1.0mm，反射槽的深度为0.1mm‑0.2mm。本发明还公开了加工上述压花光伏焊带的加工方法。采用上述方案不仅具有较好的入射光利用率，而且同时能够保证光伏焊带与晶体硅太阳电池背面电极较好的焊接强度。

Description

一种压花光伏焊带加工方法

技术领域

本发明涉及一种压花光伏焊带加工方法，属于太阳能技术领域。

背景技术

光伏焊带是将太阳能电池连接成串的关键辅料，太阳能电池通过焊带连接形成一个完整的电气通路，光能通过太阳能电池转化为电能，产生的电流通过焊带形成传输电路，为利用太阳能提供通路基础。普通焊带的基材为铜，在焊带基材表面镀有锡层，整个焊带表面都比较平坦，进入组件的光线入射到平坦的焊带表面，通过镜面反射出去，无法被利用。虽然目前市场上存在一些异型焊带，表面设有各种规则的凹槽实现二次反射来到达电池片表面，被再次利用，从而提高入射光的利用率。

申请号为201410817971.5的发明专利申请公开了一种复合型压花光伏焊带及其加工方法，包括一根用于与太阳能电池片上的主栅线焊接的带状导电基材，在带状导电基材上表面一侧放置有数根能够反射光线的异形金属线；异形金属线的长度不超过一个太阳能电池片的最大长度。进一步地，异形金属线截面形状为顶角角度大于90°的等腰三角形。进一步地，异形金属线截面形状为半圆形。进一步地，异形金属线平行排列在带状导电基材上。进一步地，异形金属线的材料为纯铜或银，如果是纯铜，则异形金属线外表面镀有一层焊锡。该发明还提出了该复合型压花光伏焊带与太阳能电池串焊接加工结合在一起的一种加工方法。该发明能够提高光伏焊带与太阳能电池背面电极焊接强度，同时提高光伏转换效率。

虽然上述方案中采用异形金属线来代替在普通光伏焊带表面压制花纹的工艺，提高晶体硅太阳能电池背面电极焊接强度，但是上述方案存在如下缺陷：第一、异形金属线容易从导电基带上脱落，尤其是在搬运过程以及暴露在外界潮湿的气候中；第二、由于异形金属线是截面为三角形的，容易在与导电基带贴合过程中发生扭曲，无法保证三角形的单边完全贴合在导电基带上；第三、异形金属线很难做到平行排列在带状导电基材上。因此，虽然上述方案构思新颖，但是存在的缺陷仍然很多，本发明人经过研究发现，压花焊带与晶体硅太阳电池背面主栅线焊接时，接触面积的大小可以根据相邻反射槽之间的耦联带进行调整，只要在耦联带的宽度与导电基带的反射效率之间权衡得到一个比较理想的数值关系，仍然能够采用传统的压花工艺达到光伏焊带与晶体硅太阳电池背面电极焊接强度好，同时光伏焊带表面入射光线利用率高的特点。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种压花光伏焊带加工方法，不仅具有较好的入射光利用率，而且同时能够保证光伏焊带与晶体硅太阳电池背面电极较好的焊接强度。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种压花光伏焊带加工方法，其特征在于包括以下步骤：

①、铜杆退火拉丝，再经过压延机制成铜带；

②、铜带经过辊压机（包含一个花纹辊和一个光辊）压制形成导电基带的下贴合面和上反光面；

③、铜带经过分切机分割成宽度在1mm-3mm的导电基带；

④、导电基带高频淬火、酸洗后通过镀锡机镀锡，镀锡温度230℃~250℃，镀层厚度15μm-35μm之间，保证镀层均匀、表面光亮平整；

⑤、冷却吹干后收卷，制成光伏焊带成品，该光伏焊带成品包括导电基带，所述导电基带具有下贴合面和上反射面，下贴合面为平整面，上反射面分布有反射槽，相邻反射槽之间形成有耦联带，其特征是：所述反射槽沿导电基带长度方向平行延伸，耦联带的宽度为反射槽顶部宽度的0.2至0.4倍，导电基带的厚度为0.5mm-1.0mm，反射槽的深度为0.1mm-0.2mm，所述导电基带表面镀有镀层，镀层厚度在15μm-35μm之间，镀层材料包括各组分质量百分比为60%-62%Sn、21%-37%Pb、4.5-6%Ag的材料混合而成，反射槽的截面形状为等腰三角形，反射槽的顶角角度在90°-120°之间，所述导电基带的材料为无氧铜或者T2紫铜，所述导电基带的含铜量≥99.9%，导电率≥99%。

通过采用上述技术方案，耦联带的宽度如果过大，会影响反射槽顶部反射出的光线，降低光利用率，耦联带的宽度过小，则会发生与晶体硅太阳电池背面电极虚焊、脱焊的现象，在耦联带的宽度为反射槽顶部宽度的0.2至0.4倍时，能够基本保证虚焊、脱焊不发生，同时提高光组件利用效率2%以上的标准。对导电基带的厚度要求是为了保证其具有较好的柔软性和抗拉能力，如果太厚则不易弯曲而且耗材严重，太薄会影响反射槽的深度降低反射效率也容易被拉断。在此基础上对反射槽的深度的要求是为了在导电基带经镀层覆盖后反射槽仍具有较好的反射轮廓，因此在保证导电基带强度的基础上，这个厚度能够保证镀层覆盖后反射槽仍具有光滑均匀的反射轮廓。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的截面图；

图3为本发明图2中M处的放大图。

附图说明：1、导电基带；2、上反射面；2a、反射槽；2b、耦联带；3、下贴合面；4、镀层；a、反射槽的顶角角度；h1、反射槽顶部宽度；h2、耦联带的宽度；h3、导电基带的厚度；h4、镀层厚度；h5、反射槽的深度。

具体实施方式

一种压花光伏焊带，包括导电基带1，导电基带1具有下贴合面3和上反射面2，下贴合面3为平整面，上反射面2分布有反射槽2a，相邻反射槽2a之间形成有耦联带2b，反射槽2a沿导电基带1长度方向平行延伸，耦联带的宽度h2为反射槽顶部宽度h1的0.2至0.4倍，导电基带的厚度h3为0.5mm-1.0mm，反射槽的深度h5为0.1mm-0.2mm。耦联带的宽度h2如果过大，会影响反射槽2a顶部反射出的光线，降低光利用率，耦联带的宽度h2过小，则会发生与晶体硅太阳电池背面电极虚焊、脱焊的现象，在耦联带的宽度h2为反射槽顶部宽度h1的0.2至0.4倍时，能够基本保证虚焊、脱焊不发生，同时提高光组件利用效率2%以上的标准。对导电基带的厚度h3要求是为了保证其具有较好的柔软性和抗拉能力，如果太厚则不易弯曲而且耗材严重，太薄会影响反射槽的深度h5降低反射效率也容易被拉断。在此基础上对反射槽的深度h5的要求是为了在导电基带1经镀层4覆盖后反射槽2a仍具有较好的反射轮廓，因此在保证导电基带1强度的基础上，这个厚度能够保证镀层4覆盖后反射槽2a仍具有光滑均匀的反射轮廓。下面优选几个上述参数的具体数值来进一步讨论其光利用率，在耦联带的宽度h2为反射槽顶部宽度h1的0.25倍，导电基带的厚度h3为0.8mm，反射槽的深度h5为0.14mm，能够提高光组件利用效率2.15%；耦联带的宽度h2为反射槽顶部宽度h1的0.3倍，导电基带的厚度h3为0.92mm，反射槽的深度h5为0.18mm，能够提高光组件利用效率2.3%；耦联带的宽度h2为反射槽顶部宽度h1的0.4倍，导电基带的厚度h3为0.98mm，反射槽的深度h5为0.2mm，能够提高光组件利用效率1.9%。

导电基带1表面镀有镀层4，镀层厚度h4在15μm-35μm之间，镀层4材料包括各组分质量百分比为60%-62%Sn、21%-37%Pb、4.5-6%Ag的材料混合而成。在导电基带1外层镀锡是为了使导电基带1具有良好的焊接能力并具有一定的耐腐蚀能力，在锡料中加入Ag能够在保证产品厚度不变的前提下，提高导电基带的厚度h3，降低单位电阻，提高焊带的导电率，可以将光伏组件的光电转化效率提高2~2.5%，同时铅比较柔软而且也具有良好的导电性，并且成本低，跟Ag配合实现经济价值最大化。

反射槽2a的截面形状为等腰三角形，反射槽的顶角角度a在90°-120°之间。反射槽2a的角度对光利用率的影响也比较明显，优选为大于90°的，但是当反射槽2a角度大于120°时，光利用率开始下降，这是因为此时反射槽2a趋于变平，光线又从覆盖在电池表面的玻璃直接射出，不参与光利用了。这里的顶角角度优选为95°、110°和115°，在其他参数相同的情况下，在这三个角度下光利用率有个峰值。这里的反射槽2a也可以是U形或者由两个向外凸的弧形拼接在一起形成一个类似V形的结构。

其中，导电基带11的材料为无氧铜或者T2紫铜，导电基带11的含铜量≥99.9%，导电率≥99%。无氧铜的氧含量不大与0.003%，杂质总含量不大于0.05%，这两种材料导电率都比较好，可以根据经济情况适当选用。

一种压花光伏焊带加工方法，包括以下步骤：

①、铜杆退火拉丝，再经过压延机制成铜带；

②、铜带经过辊压机（包含一个花纹辊和一个光辊）压制形成导电基带1的下贴合面3和上反光面；

③、铜带经过分切机分割成宽度在1mm-3mm的导电基带1；

④、导电基带1高频淬火、酸洗后通过镀锡机镀锡，镀锡温度230℃~250℃，镀层厚度h415μm-35μm之间，保证镀层4均匀、表面光亮平整；

⑤、冷却吹干后收卷，制成光伏焊带成品。

铜杆经过退火处理，减少了焊带的隐裂，降低了焊带的屈服强度，增加了光伏焊带制成太阳能光伏组件的可靠性。同时采用辊压机进行压花处理，避免了导电基带1表面毛刺的产生，导电基带1的宽度一般根据实际生产需要调整，一般在1mm-3mm之间，导电基带1经过高频淬火后能够增强表面硬度，外界受力不容易破坏反射槽2a，镀锡温度在这个范围内能够使镀层4均匀、表面光亮平整，而镀层4的厚度过小容易使光伏焊带焊接能力下降，过大则容易遮蔽掉反射槽2a，影响反射效果，经试验在15μm-35μm（优选为20μm、25μm）之间反射效果最好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种压花光伏焊带加工方法，其特征在于包括以下步骤：

①、铜杆退火拉丝，再经过压延机制成铜带；

②、铜带经过辊压机压制形成下贴合面和上反射面，所述辊压机包含一个花纹辊和一个光辊；

③、铜带经过分切机分割成宽度在1mm-3mm的导电基带；

④、导电基带高频淬火、酸洗后通过镀锡机镀锡，镀锡温度230℃~250℃，镀层厚度15μm-35μm之间，保证镀层均匀、表面光亮平整；

⑤、冷却吹干后收卷，制成光伏焊带成品，该光伏焊带成品包括导电基带，所述导电基带具有下贴合面和上反射面，下贴合面为平整面，上反射面分布有反射槽，相邻反射槽之间形成有耦联带，其特征是：所述反射槽沿导电基带长度方向平行延伸，耦联带的宽度为反射槽顶部宽度的0.2至0.4倍，导电基带的厚度为0.5mm-1.0mm，反射槽的深度为0.1mm-0.2mm，所述导电基带表面镀有镀层，镀层材料包括各组分质量百分比为60%-62%Sn、21%-37%Pb、4.5-6%Ag的材料混合而成，反射槽的截面形状为等腰三角形，反射槽的顶角角度在90°-120°之间，所述导电基带的材料为无氧铜或者T2紫铜，所述导电基带的含铜量≥99.9%，导电率≥99%。