CN107146826B - 一种复合型焊带 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复合型焊带，包括基材、覆盖在基材表面的互联浆料层，所述互联浆料层由银粉、粘接相和溶剂组合而成。本发明相较于现有技术，复合焊带可以直接与电池片焊接，从而取消电池片上银浆的使用，降低了电池片的成本；采用互联浆料代替锡铅焊料的使用，降低对环境的危害；采用互联浆料可以有效降低焊接温度，减少热应力带来的电池片弯曲变形和破碎，提高了光伏组件的质量稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏组件用焊带，特别是一种复合型焊带。
背景技术
目前，光伏组件中的电池片主要依靠焊带连接。而市场上焊带主要为涂锡焊带，涂锡焊带是在铜基材外表面涂覆一层锡铅合金，其中铅是一种对人体危害极大的有毒重金属，铅及其化合物进入机体内将对神经、造血、消化、肾脏、心血管和内分泌等人体重要系统造成危害，严重威胁作业人员健康。电池片与焊带间通过串焊机加热焊接，通常电池片与涂锡焊带的焊接温度在230度以上，焊接温度高，产生的热应力会导致电池片弯曲和破碎，降低了产品良率，影响了光伏产品质量稳定性。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种焊接温度低、能有效提高光伏组件良率的复合型焊带。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种复合型焊带，包括基材、覆盖在基材表面的互联浆料层，所述互联浆料层由银粉、粘接相和溶剂组合而成。
本发明相较于现有技术，复合焊带可以直接与电池片焊接，从而取消电池片上银浆的使用，降低了电池片的成本；采用互联浆料代替锡铅焊料的使用，降低对环境的危害；采用互联浆料可以有效降低焊接温度，减少热应力带来的电池片弯曲变形和破碎，提高了光伏组件的质量稳定性。
进一步地，所述互联浆料层厚度为5-30μm。
采用上述优选的方案，合理的互联浆料层厚度，既确保了焊带与电池片间的结合力，又减少了电池片层压时在焊带处产生的局部应力，防止电池片的破碎。
进一步地，所述基材为截面呈圆形的铜丝。
进一步地，所述基材为截面呈矩形的扁平铜带。
进一步地，所述互联浆料层在所述基材上下两表面一隔一地分段设置。
采用上述优选的方案，只在与电池片贴合的部分设置互联浆料层，有效地节约了材料成本。
进一步地，所述互联浆料层与基材间还设有附着层。
进一步地，所述附着层为锡基化合物层，厚度为5-15μm。
采用上述优选的方案，改善了互联浆料层与基材的附着性能，提高互联浆料涂覆的均匀性，提升焊带导电性能。同时锡基化合物层可以更好的保护基材，减少基材的氧化，有利于延长光伏组件的寿命。
进一步地，所述互联浆料层表面为凹凸条纹结构。
进一步地，所述凹凸条纹方向与焊带长度方向夹角为30-60°，所述凹凸条纹结构谷峰与谷底的高度差为互联浆料层最大厚度的1/3-1/2。
采用上述优选的方案，对应于电池片正面的凹凸条纹结构能将入射到焊带表面的光线反射到电池片上，提升光伏组件的功率；对应于与电池片相焊接的部分，凹凸条纹结构熔融后，凸出部分浆料会向凹陷处流动，防止气泡产生，提升了焊带与电池片的结合力。
进一步地，所述互联浆料层由外向内分为第一浆料层、第二浆料层，所述第一浆料层银粉含量为0-20％，所述第二浆料层银粉含量为70-85％。
采用上述优选的方案，第一浆料层含银量少，浆料内粘接相可以有效包裹住银粉，防止银粉氧化，第二浆料层内银粉受到第一浆料层的保护，银粉不会氧化。在焊带与电池片焊接时，第一浆料层和第二浆料层受热熔融，第二浆料层高含量的银粉会渗入到第一浆料层，也可辅以高频超声波设备，促进银粉混合。
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是本发明一种实施方式的结构示意图；
图2是本发明一种实施方式的结构示意图；
图3是本发明一种实施方式的结构示意图；
图4是焊带与电池片焊接的结构示意图；
图5是本发明一种实施方式的结构示意图；
图6是本发明一种实施方式的结构示意图；
图7是本发明一种实施方式的结构示意图；
图8是本发明一种实施方式的结构示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件的名称：
1-基材；2-互联浆料层；21-第一浆料层；22-第二浆料层；3-凹凸条纹结构；4-附着层；5-焊带；6-电池片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了达到本发明的目的，如图1所示，本发明的一种实施方式为：一种复合型焊带，包括基材1、覆盖在基材1表面的互联浆料层2，互联浆料层2由银粉、粘接相和溶剂组合而成。
本发明的有益效果是：复合焊带可以直接与电池片焊接，从而取消电池片上银浆的使用，降低了电池片的成本；采用互联浆料代替锡铅焊料的使用，降低对环境的危害；采用互联浆料可以有效降低焊接温度，减少热应力带来的电池片弯曲变形和破碎，提高了光伏组件的质量稳定性。
在本发明的另一些实施方式中，为了达到优化互联浆料层厚度的目的，互联浆料层2厚度为5-30μm。采用上述技术方案的有益效果是：合理的互联浆料层厚度，既确保了焊带与电池片间的结合力，又减少了电池片层压时在焊带处产生的局部应力，防止电池片的破碎。
在本发明的另一些实施方式中，如图1所示，所述基材为截面呈圆形的铜丝。
如图2所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到减小焊带厚度的目的，基材1为截面呈矩形的扁平铜带。采用上述技术方案的有益效果是：减小焊带厚度，减小电池片与焊带间应力，确保焊带与电池片焊接强度。
如图3-4所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到节约成本的目的，互联浆料层2在基材1上下两表面一隔一地分段设置，每段长度与电池片尺寸相匹配。图4中，焊带5与电池片6的连接方式为：焊带5一半边的上表面与一电池片6下表面相焊接，焊带5另一半边的下表面与另一电池片6上表面相焊接。采用上述技术方案的有益效果是：只在与电池片6贴合的部分设置互联浆料层2，有效地节约了材料成本。
如图5-6所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到防止焊带与电池片产生气泡的目的，图5中，互联浆料层2表面为凹凸条纹结构3。进一步，如图6中，凹凸条纹方向与焊带长度方向夹角为30-60°，凹凸条纹结构3谷峰与谷底的高度差为互联浆料层2最大厚度的1/3-1/2。采用上述技术方案的有益效果是：凹凸条纹结构3正向光照的部分能将入射到焊带表面的光线反射到电池片其他位置吸收利用，提升光伏组件的功率；与电池片相焊接的部分，凹凸条纹结构熔融后，凸出部分浆料会向凹陷处流动，防止气泡产生，提升了焊带与电池片的结合力。
如图7所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到提升互联浆料的附着性能的目的，互联浆料层2与基材1间还设有附着层4；附着层4为锡基化合物层，厚度为5-15μm。采用上述技术方案的有益效果是：改善了互联浆料层与基材的附着性能，提高互联浆料涂覆的均匀性，提升焊带导电性能。同时锡基化合物层可以更好的保护基材，减少基材的氧化，有利于延长光伏组件的寿命。
如图8所示，在本发明的另一些实施方式中，为了达到防止银粉氧化的目的，互联浆料层2由外向内分为第一浆料层21、第二浆料层22，第一浆料层21银粉含量为0-20％，第二浆料层22银粉含量为70-85％。采用上述技术方案的有益效果是：第一浆料层含银量少，浆料内粘接相可以有效包裹住银粉，防止银粉氧化，第二浆料层内银粉受到第一浆料层的保护，银粉不会氧化。在焊带与电池片焊接时，第一浆料层和第二浆料层受热熔融，第二浆料层高含量的银粉会渗入到第一浆料层，也可辅以高频超声波设备，促进银粉混合，提升银粉分布均匀性。
以下说明具有矩形截面的扁平焊带的典型制作工艺步骤：
1.将圆形铜丝轧制形成扁平状铜带；
2.通过退火设备对经轧制的基材进行退火处理；
3.对经退火处理的基材浸助焊剂；
4.通过涂锡设备对浸过助焊剂的基材进行涂锡处理，在涂锡过程中，通过调节风力大小决定锡层的厚度；
5.涂锡冷却后经过流体控制设备，使扁平状涂锡铜带表面覆盖一层互联浆料；
6.在烘干设备中烘干，烘干温度为60-100℃，固化时间为1-5分钟，烘干后浆料涂层厚度为5-30μm。
以下是采用本发明互联浆料焊带与常规焊带与电池片焊接的实验对比数据：
本实验制作焊带的焊接温度远低于常规焊带，焊接拉脱力也远高于常规焊带，电池片的良率得到有效提升，满足使用要求。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种复合型焊带，其特征在于，包括基材、覆盖在基材表面的互联浆料层，所述互联浆料层由银粉、粘接相和溶剂组合而成；
所述基材为截面呈圆形的铜丝；
所述基材为截面呈矩形的扁平铜带；
所述互联浆料层与基材间还设有附着层；
所述互联浆料层在所述基材上下两表面一隔一地分段设置；
所述互联浆料层由外向内分为第一浆料层、第二浆料层，所述第一浆料层银粉含量为0-20％，所述第二浆料层银粉含量为70-85％。
2.根据权利要求1所述的复合型焊带，其特征在于，所述互联浆料层厚度为5-30μm。
3.根据权利要求1所述的复合型焊带，其特征在于，所述互联浆料层表面为凹凸条纹结构。
4.根据权利要求3所述的复合型焊带，其特征在于，所述凹凸条纹结构方向与焊带长度方向夹角为30-60°，所述凹凸条纹结构谷峰与谷底的高度差为互联浆料层最大厚度的1/3-1/2。
5.根据权利要求1所述的复合型焊带，其特征在于，所述附着层为锡基化合物层，厚度为5-15μm。
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| GR01 | Patent grant | ||
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