CN115939247A - 一种低熔点合金焊料及光伏焊带和光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低熔点合金焊料及光伏焊带和光伏组件,所述低熔点合金焊料包括锡、铅和铋,其质量百分数如下:锡35%~39%,铅41%~45%和铋16%~22%。本发明的低熔点合金焊料,增加了低熔点金属铋作为第三基础组元,形成锡‑铅‑铋三元合金体系,熔点为130℃~160℃。应用所述光伏焊带焊接得到的光伏组件中,电池片间的焊接拉力和锡铅二元合金焊料相当,在170℃~200℃实现可靠焊接,降低了太阳能电池片串焊过程中因高温发生裂片的风险。
Description
技术领域
本发明涉及光伏材料领域,尤其是涉及一种低熔点合金焊料及光伏焊带和光伏组件。
背景技术
为提高光电转换效率和降低制造成本,硅片减薄已经成为目前太阳能电池技术发展的趋势之一,TOPcon、HJT、IBC等新兴太阳能技术中硅片厚度均已降低至200um以下。但是,硅片减薄极大地提高了太阳能电池制造过程中硅片在热应力作用下发生裂片的风险,低温制造工艺成为了减薄硅片电池制造的必要条件之一。电池片串焊是太阳能电池生产过程中电池片发生热损伤几率较高的环节之一,降低焊接温度成为了改善电池裂片问题的有效手段。电池片焊接温度是由光伏焊带所用焊料的熔点直接决定的,目前光伏焊带普遍使用的Sn60Pb40、Sn63Pb37焊料熔点约为183℃~185℃,相应的焊接温度需要达到230℃左右才能实现可靠焊接,但目前的减薄电池片在该温度下焊接时发生裂片的风险极高。因此,为了进一步降低电池片焊接温度,适应太阳能电池片减薄的趋势,开发具有更低焊接温度的光伏焊带十分必要。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种低熔点合金焊料,能够降低焊带的焊接温度,降低太阳能电池片串焊过程中因高温发生裂片的风险。
本发明的另一个目的在于提供一种光伏焊带,所述光伏焊带包含上述低熔点合金焊料。
本发明的第三个目的在于提供一种光伏组件,所述光伏组件包含上述光伏焊带。
根据本发明第一个方面实施例的低熔点合金焊料,所述低熔点合金焊料包括锡、铅和铋,其质量百分数如下:锡35%~39%,铅41%~45%和铋16%~22%。
根据本发明第一个方面实施例的低熔点合金焊料,增加了低熔点金属铋作为第三基础组元,形成锡-铅-铋三元合金体系,熔点范围130℃~160℃,与传统的锡铅二元合金焊料相比,熔点明显降低,而应用与焊接所得的太阳能电池片间焊接拉力和锡铅二元合金焊料相当。如此,在170℃~200℃的低温下实现可靠焊接,有效降低了太阳能电池片串焊过程中因高温发生裂片的风险。
根据本发明的一些实施例,所述低熔点合金焊料合金的金相组织为亚共晶组织,所述亚共晶组织包括树枝状先共晶α-Sn相和分布在α-Sn相之间的Sn-Pb-Bi三元共晶组织。
根据本发明的一些实施例,所述先共晶α-Sn相包括块状先共晶α-Sn相、颗粒状先共晶α-Sn相和树枝状先共晶α-Sn相。
根据本发明的一些实施例,所述低熔点合金焊料包括锡、铅、铋和铟,其质量百分数如下:锡35%~39%,铅41%~45%,铋16%~22%和铟0~1%。
根据本发明的一些实施例,所述低熔点合金焊料包括锡、铅、铋和铟,其质量百分数如下:锡38%,铅41%,铋20%和铟1%。
根据本发明的一些实施例,所述低熔点合金焊料的熔点为T1,其中,所述T1满足:130℃≤T1≤160℃。
根据本发明另一方面实施例的光伏焊带,所述光伏焊带包括上述低熔点合金焊料。根据本发明的一些实施例,所述光伏焊带包括内部铜芯线和涂敷在铜芯线表面的焊料层;所述焊料层的组成为所述低熔点合金焊料。
根据本发明的一些实施例,所述铜芯线的组成为铜含量大于99.97wt%无氧铜。
根据本发明的一些实施例,所述铜芯线截面形状为圆形、三角形、矩形以及所述形状的分段组合。
根据本发明的一些实施例,所述焊料层的厚度为d3,其中,所述d3满足5um≤d3≤20um。
根据本发明的一些实施例,所述焊料层在所述铜芯线上的涂覆方式为热浸涂覆,所述涂覆温度为T2,其中,所述T2满足:200℃≤T2≤220℃。
根据本发明第三方面实施例的光伏组件,包括上述光伏焊带。
根据本发明的一些实施例,所述光伏组件,包括电池单元组,所述电池单元组包括沿串延伸方向排布且并联连接的多个电池串组,每个所述电池串组包括沿与所述串延伸方向垂直的串排布方向排布且串联连接的多个电池串,每个所述电池串包括沿所述串延伸方向排布且串联连接的若干电池片,所述电池片之间在所述串延伸方向上的通过所述光伏焊带焊接。
根据本发明的一些实施例,所述电池片为完整电池片经切割后的一部分。
根据本发明的一些实施例,所述电池片为完整电池片的N1分之一,其中,所述N1满足:N1≥2。
根据本发明的一些实施例,所述电池片为完整电池片沿平行于副栅线的方向切割而成。
根据本发明的一些实施例,所述电池片为异质结电池片。
根据本发明的一些实施例,所述电池串的所述电池片的数量为N2,其中,所述N2满足:7≤N2≤14。
根据本发明的一些实施例,每个所述电池串组的所述电池串的数量为N3,其中,所述N3满足:4≤N3≤6。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是实施例1焊料的金相组织图;
图2是实施例1焊料的DSC曲线;
图3是实施例2焊料的金相组织图;
图4是实施例2焊料的DSC曲线;
图5是实施例3焊料的金相组织图;
图6是实施例3焊料的DSC测试曲线;
图7是实施例4焊料的金相组织图;
图8是实施例4焊料的DSC测试曲线;
图9是本发明光伏焊带结构示意图;
图10是实施例5所用焊料的DSC测试曲线;
图11是实施例6所用焊料的DSC测试曲线;
图12是实施例7所用焊料的DSC测试曲线;
图13是实施例8所用焊料的DSC测试曲线;
图14是光伏组件电路结构示意图。
附图标记:
100:光伏焊带;
1:铜芯线;2:焊料层;
200:光伏组件电路;
20:电池单元组;21:电池串组;22:电池串;23电池片。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本发明的实施例。
下面参考图1-图14描述根据本发明实施例的低熔点合金焊料及其光伏焊带100和光伏组件。
根据本发明第一个方面实施例的低熔点合金焊料,低熔点合金焊料包括锡、铅和铋,其质量百分数如下:锡35%~39%,铅41%~45%和铋16%~22%。
根据本发明第一个方面实施例的低熔点合金焊料,与传统锡-铅二元合金焊料相比,增加了低熔点金属铋作为第三基础组元,形成锡-铅-铋三元合金体系,使熔点明显降低,熔点为130℃~160℃。应用低熔点合金焊料焊接获得的光伏组件中,太阳能电池片之间的拉力与锡铅二元合金焊料相当,在170℃~200℃的低温下,实现可靠焊接,有效降低了太阳能电池片串焊过程中因高温发生裂片的风险。同时,与常规锡铅二元合金焊料相比,本发明提供的低熔点合金焊料减少了较为昂贵的锡的用量,使用了较为廉价的铋,能够有效降低光伏焊带100的制造成本。
根据本发明的一些实施例,低熔点合金焊料合金的金相组织为亚共晶组织,亚共晶组织包括先共晶α-Sn相和分布在α-Sn相之间的Sn-Pb-Bi三元共晶组织,组织分布均匀。本发明中的低熔点焊料增加了低熔点金属铋作为第三基础组元,形成锡-铅-铋三元合金体系,组织分布均匀,结构稳定,晶相组织结构影响熔点范围,促使焊料的熔点范围下降至130℃~160℃,可以在170℃~200℃的低温下实现可靠焊接,有效降低了太阳能电池片串焊过程中因高温发生裂片的风险。
根据本发明的一些实施例,先共晶α-Sn相包括块状先共晶α-Sn相、颗粒状先共晶α-Sn相和树枝状先共晶α-Sn相。由于焊料中金属组分及其重量比不同,直接影响合金的金相,并进一步影响焊料的焊接性能。
根据本发明的一些实施例,低熔点合金焊料包括锡、铅、铋和铟,其质量百分数如下:锡35%~39%,铅41%~45%,铋16%~22%和铟0~1%。由于金属铟的熔点仅为156.5℃,与其他组元形成固溶体时能够削弱金属原子间金属键的结合力,从而降低合金的熔点温度,但是铟的加入会导致焊料合金的成分远离共晶线成分,使得熔化温度区间扩大,因此需要控制铟的添加量。
根据本发明的一些实施例,低熔点合金焊料包括锡、铅、铋和铟,其质量百分数如下:锡38%,铅41%,铋20%和铟1%。由此,增加了1%的铟,降低了铅含量。金属铟的熔点仅为156.5℃,与其他组元形成合金时能够削弱金属原子间金属键的结合力,从而降低合金的熔点温度,同时少量铟元素的添加能够细化焊料的晶粒尺寸,达到强化效果。
根据本发明的一些实施例,低熔点合金焊料的熔点为T1,其中,T1满足:130℃≤T1≤160℃。
根据本发明具体实施例的低熔点合金焊料,熔点为130℃~160℃,与太阳能电池片的适宜焊接温度为170℃~200℃。与传统锡-铅二元合金焊料相比,本发明中的低熔点焊料增加了低熔点金属铋作为第三基础组元,形成锡-铅-铋三元合金体系,使熔点明显降低,熔点范围130℃~160℃,可以在170℃~200℃的低温下实现可靠焊接,有效降低了太阳能电池片串焊过程中因高温发生裂片的风险。
根据本发明另一方面实施例的光伏焊带100,光伏焊带100包括低熔点合金焊料。由此,光伏焊带100在170℃~200℃的低温下实现可靠焊接,有效降低太阳能电池片串焊过程中发生裂片的风险。
根据本发明的一些实施例,光伏焊带100包括内部铜芯线1和涂敷在铜芯线1表面的焊料层2;焊料层2的组成为低熔点合金焊料。
根据本发明具体实施例的光伏焊带100,具有低熔点合金焊料,熔点为130℃~160℃,与太阳能电池片的适宜焊接温度为170℃~200℃。可以在170℃~200℃的低温下实现可靠焊接,有效降低了太阳能电池片串焊过程中发生裂片的风险。
根据本发明的一些实施例,铜芯线1的组成为铜含量大于99.97wt%无氧铜。由此,满足焊带硬度要求。
根据本发明的一些实施例,铜芯线1截面形状为圆形、三角形、矩形或上述述形状的分段组合,但不限于此。由此,适应不同形状的光伏材料的焊接需求。
根据本发明的一些实施例,焊料层2的厚度为d3,其中,d3满足5um≤d3≤20um。由此满足焊接拉力要求。
根据本发明的一些实施例,焊料层2在铜芯线1上的涂覆方式为热浸涂覆,涂覆温度为T2,其中,T2满足:200℃≤T2≤220℃。
根据本发明第三方面实施例的光伏组件,包括光伏焊带100。
根据本发明的一些实施例,光伏组件,包括电池单元组20,每个电池单元组20包括沿串延伸方向排布且并联连接的多个电池串组21,每个电池串组21包括沿与串延伸方向垂直的串排布方向排布且串联连接的多个电池串22,每个电池串22包括沿串延伸方向排布且串联连接的若干电池片23,电池片23之间在串延伸方向上的通过光伏焊带100焊接。
这里,需要说明的是,“串延伸方向”可以理解为电池串22中的多个电池片23的排布方向(例如,图14中的上下方向),“串排布方向”为与电池串22中多个电池片23的排布方向相垂直的方向(例如,图14中的左右方向)。
例如,在图14的示例中,光伏组件电路200包括两个电池单元组20,两个电池单元组20沿光伏组件电路200的长边排列,每个电池单元组20包括串联连接且沿光伏组件的短边排列的六个电池串22,每个电池串22中的多个电池片23可以沿光伏组件的长边呈直线延伸。由此,光伏组件电路200设计简单,方便加工。
根据本发明具体实施例的光伏组件,具有的低熔点焊料组成的光伏焊带100,在170℃~200℃的低温下实现可靠焊接,有效降低了太阳能电池片串焊过程中发生裂片的风险。
根据本发明的一些实施例,电池片23为完整电池片经切割后的一部分。
根据本发明的一些实施例,电池片23为完整电池片的N1分之一,其中,N1满足:N1≥2。
根据本发明的一些实施例,电池片23为完整电池片沿平行于副栅线的方向切割而成。
根据本发明的一些实施例,电池片23为异质结电池片。由此,满足异质结电池片对焊接过程低温的要求。
根据本发明的一些实施例,电池串22的电池片23的数量为N2,其中,N2满足:7≤N2≤14。
根据本发明的一些实施例,每个电池串组21的电池串22的数量为N3,其中,N3满足:4≤N3≤6。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述,但本发明并不局限于所描述的实施例。
测试方法:
以下具体实施例中,对各实施例所得焊料合金的金相组织、熔点、润湿性、铜基材结合强度及焊接拉力等性能进行测试,测试方法及其参照标准如下:
金相组织测试:将焊料切割成边长2cm的立方体块,选择一个表面,在金相研磨机上依次用240目、600目、1000目、1500目、2000目砂纸进行打磨,再使用植绒抛光布搭配0.5um粒度的金刚石研磨膏进行抛光,抛光后用酒精冲洗并吹干,无需使用任何腐蚀剂刻蚀,抛光面置于光学金相显微镜下,在100倍视场下观察并拍摄金相组织。
熔点测试:依据《GBT 1425-1996贵金属及其合金熔化温度范围的测定热分析试验方法》进行测试。
润湿性测试:依据《GBT 11364-2008钎料润湿性试验方法》进行,取样质量为1.8g,基材采用0.2mm厚T2紫铜片,测试温度200℃。
铜基材结合强度测试:依据《GB/T 28770-2012软钎料试验方法》进行。
焊接拉力测试:采用热浸涂覆法将焊料制做成直径0.35mm的光伏焊带,与太阳能电池片焊接后测试焊接拉力,所采用的的电池片为迈为科技股份有限公司生产的HJT电池片,低熔点焊料采用的焊接温度为180℃。受限于Sn60Pb40焊料的熔点,作为对比的常规Sn60Pb40焊带的焊接温度为230℃。
实施例1
根据本发明的一个具体实施例的低熔点合金焊料,其化学成分为:锡36%,铅44%,铋20%。如图1所示:焊料合金的金相组织为亚共晶组织,组织中包括亮白色颗粒状先共晶α-Sn相和分布在α-Sn相之间的暗色Sn-Pb-Bi三元共晶组织,组织分布均匀。如图2所示:DSC测试结果表明焊料的熔化温度区间为137.2℃~160.3℃,开始熔化温度明显低于常规Sn60Pb40焊料熔点,固、液相线温度差为17.8℃。润湿性、基材结合强度以及焊接拉力测试结果如表1所示,结果表明相同温度下实施例1在铜上的润湿性优于常规Sn60Pb40焊料,基材结合强度为81MPa,在180℃下与电池片23间焊接拉力为1.56N。
实施例2
根据本发明的一个具体实施例的低熔点合金焊料,其化学成分为:锡38%,铅42%,铋20%,与实施例1相比,本例焊料提高了锡含量,降低了铅含量。如图3,焊料合金的金相组织为亚共晶组织,组织中包括亮白色块状先共晶α-Sn相和分布在α-Sn相之间的暗色Sn-Pb-Bi三元共晶组织,组织分布均匀,先共晶α-Sn相比例明显提高。如图4,DSC测试结果表明焊料的熔化温度区间为133.1℃~155.8℃,固、液相线温度差为22.7℃,起始熔化温度显著降低,有利于降低焊接温度,固、液相线温度差有所增大,对焊料熔融状态下的流动性有不利影响。润湿性、基材结合强度以及焊接拉力测试结果如表1所示,铺展面积达到448.5mm2,与实施例1相比明显扩大,基材结合力与实施例1相比也有所提高,焊接拉力达到1.88N,明显高于实施例1,可见适当增加锡含量而降低铅不仅能降低焊料的熔化温度,而且能够较为明显地提高润湿性、基材结合强度和焊接拉力。
实施例3
根据本发明的一个具体实施例的低熔点合金焊料,其化学成分为:锡38%,铅44%,铋18%,与实施例2相比提高了铅含量,降低了铋含量。如图5,焊料合金的金相组织为亚共晶组织,组织中包括树枝状白亮色先共晶α-Sn相和分布在α-Sn相之间的暗色Sn-Pb-Bi三元共晶组织,与实施例2相比,α-Sn相颗粒明显粗化,形态变为连续的树枝状晶。如图6,DSC测试结果表明焊料的熔化温度区间为135.7℃~160.1℃,固液相线温度差24.4℃,与实施例2相比,初始熔化温度上升,且固液相线温度差扩大,不利于焊料熔融状态下的流动性。润湿性、基材结合强度以及焊接拉力测试结果如表1所示,与实施例2相比,焊料的润湿性显著下降,基材结合强度和电池片间焊接拉力也有所降低,可见降低铋含量而增加铅对焊料的综合性能不利。
实施例4
根据本发明的一个具体实施例的低熔点合金焊料,其化学成分为:锡38%,铅41%,铋20%,铟1%,与实施例2相比增加了1%的铟,降低了铅含量。加入铟的目的在于,金属铟的熔点仅为156.5℃,与其他组元形成合金时能够削弱金属原子间金属键的结合力,从而降低合金的熔点温度,同时少量铟元素的添加能够细化焊料的晶粒尺寸,达到强化效果。如图7,焊料合金的金相组织为亚共晶组织,组织中包括颗粒状亮白色先共晶α-Sn相和分布在α-Sn相之间的暗色Sn-Pb-Bi三元共晶组织,组织分布均匀,与实施例2相比,先共晶α-Sn相颗粒尺寸明显细化,晶粒细化对提高焊料本身的强度和焊料的焊接强度有利。如图8,DSC测试结果表明焊料的熔化温度区间为132.5℃~156.6℃,固、液相线温度差24.1℃,与实施例2相比,加入铟元素使得焊料起始熔化温度降低,对降低焊接温度有利。润湿性、基材结合强度以及焊接拉力测试结果如表1所示,铟的加入使铺展面积明显减小,对焊料的润湿性有不利影响,但得益于铟对晶粒的细化作用,焊料与基材的结合强度明显提升,同时,加入铟元素使焊接拉力提升至2.11N,达到与常规Sn60Pb40焊料相近水平。
表1.实施例1-4所得低熔点合金焊料性能测试结果与Sn60Pb40焊料对比
实施例5
根据本发明的另一个具体实施例的光伏焊带100,结构如图9所示,包括内部铜芯线1和涂敷在铜芯线1表面的焊料层2,采用的铜芯线1为直径0.32mm圆截面铜线,但不限于此,铜线中原材料铜含量99.98wt%。其中,焊料层2的化学组成为:锡36%,铅44%,铋20%。焊料热浸涂覆温度为220℃,焊料涂覆厚度10um~20um。如图10所示,依据《GBT 1425-1996贵金属及其合金熔化温度范围的测定热分析试验方法》检测焊料熔点,结果如表2所示,结果表明实施例5焊料的熔化温度区间为137.2℃~160.3℃,固、液相线温度差仅为17.8℃。将焊带成品与电池片23焊接后测试其焊接拉力,并与使用Sn60Pb40焊料的常规焊带进行比较,低焊接温度焊带的焊接温度为170℃~200℃,常规焊带焊接温度为230℃,测试结果表明低焊接温度焊带在170℃~200℃下与电池片23间的最大焊接拉力达到1.63N,最佳焊接温度为200℃。
实施例6
根据本发明的另一个具体实施例的光伏焊带100,结构如图9所示,包括内部铜芯线1和涂敷在铜芯线1表面的焊料层2,采用的铜芯线1为直径0.32mm圆截面铜线,但不限于此,铜线中原材料铜含量99.98%。其中,焊料层2的化学组成为:锡38%,铅42%,铋20%。如图11所示,依据《GBT 1425-1996贵金属及其合金熔化温度范围的测定热分析试验方法》检测焊料熔点,结果如表2所示,结果表明实施例6焊料的熔化温度区间为133.1℃~155.8℃,与实施例5相比,焊料开始熔化降低,固、液相线温度差有所扩大。将焊带成品与电池片23焊接后测试其焊接拉力,并与使用Sn60Pb40焊料的常规焊带进行比较,本实施例的光伏焊带100的焊接温度为170℃~200℃,常规焊带焊接温度为230℃,测试结果表明实施例6所得光伏焊带100在170℃~200℃下的最佳焊接温度为180℃,与电池片23间的最大焊接拉力达到1.88N。可见,适当提高焊料中的锡而降低铅能够降低熔点,从而降低焊带焊接温度,并且能提高焊接拉力。
实施例7
根据本发明的另一个具体实施例的光伏焊带100,结构如图9所示,包括内部铜芯线1和涂敷在铜芯线1表面的焊料层2,采用的铜芯线1为直径0.32mm圆截面铜线,但不限于此,铜线中原材料铜含量99.98%。其中,焊料层2的化学组成为:锡38%,铅44%,铋18%。如图1所示,依据《GBT 1425-1996贵金属及其合金熔化温度范围的测定热分析试验方法》检测焊料熔点,结果如表2所示,结果表明实施例7焊料的熔化温度区间为135.7℃~160.1℃,与实施例6相比,焊料开始熔化降低,固、液相线温度差有所扩大。将焊带成品与电池片23焊接后测试其焊接拉力,并与使用Sn60Pb40焊料的常规焊带进行比较,本实施例所得光伏焊带100的焊接温度为170℃~200℃,常规焊带焊接温度为230℃,测试结果表明实施例7所得光伏焊带100在170℃~200℃下的最佳焊接温度为180℃,与电池片23间的最大焊接拉力为1.31N,相较于实施例6焊接拉力明显下降。可见,降低铋含量而增加铅含量会引起焊接拉力降低。
实施例8
根据本发明的另一个具体实施例的光伏焊带100,结构如图9所示,包括内部铜芯线1和涂敷在铜芯线1表面的焊料层2,采用的铜芯线1为直径0.32mm圆截面铜线,但不限于此,铜线中原材料铜含量99.98%。其中,焊料层2的化学组成为:锡38%,铅41%,铋20%,铟1%。如图13所示,依据《GBT 1425-1996贵金属及其合金熔化温度范围的测定热分析试验方法》检测焊料熔点,结果如表2所示,结果表明实施例8焊料的熔化温度区间为132.4℃~156.6℃,与实施例6相比,焊料开始熔化降低,固、液相线温度差有所扩大。将焊带成品与电池片23焊接后测试其焊接拉力,并与使用Sn60Pb40焊料的常规焊带进行比较,本实施例所得光伏焊带100的焊接温度为170℃~200℃,常规焊带焊接温度为230℃,测试结果表明实施例8的光伏焊带100在170℃~200℃下与电池片23间的最佳焊接温度为180℃,最大焊接拉力达到2.11N,达到与传统Sn60Pb40焊料相近水平,相较于实施例6焊接拉力显著提升。可见,焊料中添加一定量的铟元素能够起到强化作用,对提高焊接拉力具有明显效果。
表2.实施例5-8所得光伏焊带100性能与常规焊带对比
结合实施例1-8与表1、表2的结果可知,本发明实施例提供的低熔点合金焊料及光伏焊带100具有较低的焊接温度同时具有较强的焊接拉力,光伏焊带100在170℃~200℃的低温下实现可靠焊接,有效降低太阳能电池片23串焊过程中发生裂片的风险。与常规锡铅焊料(Sn60Pb40)相比,具有显著优势。
具体分析,本发明具体实施例中低熔点金属铋作为第三基础组元与金属锡、铅共同形成锡-铅-铋三元合金体系,三元合金体系的熔点范围在130℃~160℃之间,比常规锡铅焊料(Sn60Pb40)明显降低。进一步地,本发明的实施例4和8中添加了金属铟,铟的熔点仅为156.5℃,与其他组元形成合金时能够削弱金属原子间金属键的结合力,从而降低合金的熔点温度,同时少量铟元素的添加能够细化焊料的晶粒尺寸,达到强化效果。但是,铟的加入使铺展面积明显减小,对焊料的润湿性有不利影响,加入不当会对焊接性能带来不利的影响,因此本发明中严格控制了铟的加入量。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (20)
1.一种低熔点合金焊料,其特征在于,所述低熔点合金焊料包括锡、铅、和铋,其质量百分数如下:锡35%~39%,铅41%~45%和铋16%~22%。
2.根据权利要求1所述的低熔点合金焊料,其特征在于,所述低熔点合金焊料合金的金相组织为亚共晶组织,所述亚共晶组织中包括先共晶α-Sn相和分布在所述先共晶α-Sn相之间的Sn-Pb-Bi三元共晶组织。
3.根据权利要求2所述的低熔点合金焊料,其特征在于,所述先共晶α-Sn相包括块状先共晶α-Sn相、颗粒状先共晶α-Sn相和树枝状先共晶α-Sn相。
4.根据权利要求1或2所述的低熔点合金焊料,其特征在于,所述低熔点合金焊料包括锡、铅、铋和铟,其质量百分数如下:锡35%~39%,铅41%~45%,铋16%~22%和铟0~1%。
5.根据权利要求4所述的低熔点合金焊料,其特征在于,所述低熔点合金焊料包括锡、铅、铋和铟,其质量百分数如下:锡38%,铅41%,铋20%和铟1%。
6.根据权利要求1或4所述的低熔点合金焊料,其特征在于,所述低熔点合金焊料的熔点为T1,其中,所述T1满足:130℃≤T1≤160℃。
7.一种光伏焊带,其特征在于,所述光伏焊带包括权利要求1-6任一项所述低熔点合金焊料。
8.根据权利要求7所述的光伏焊带,其特征在于,所述光伏焊带包括内部铜芯线和涂敷在所述铜芯线表面的焊料层,所述焊料层的组成为所述低熔点合金焊料。
9.根据权利要求8所述的光伏焊带,其特征在于,所述铜芯线的组成为铜含量大于99.97wt%无氧铜。
10.根据权利要求8所述的光伏焊带,其特征在于,所述铜芯线截面形状为圆形、三角形或矩形以及所述形状的分段组合。
11.根据权利要求8所述的光伏焊带,其特征在于,所述焊料层的厚度为d3,其中,所述d3满足5um≤d3≤20um。
12.根据权利要求8所述的光伏焊带,其特征在于,所述焊料层在所述铜芯线上的涂覆方式为热浸涂覆,所述涂覆温度为T2,其中,所述T2满足:200℃≤T2≤220℃。
13.一种光伏组件,其特征在于,所述光伏组件包括权利要求7-12任一项所述光伏焊带。
14.根据权利要求13所述的光伏组件,其特征在于,包括电池组,所述电池组包括沿串延伸方向排布且并联连接的多个电池串组,每个所述电池串组包括沿与所述串延伸方向垂直的串排布方向排布且串联连接的多个电池串,每个所述电池串包括沿所述串延伸方向排布且串联连接的若干电池片,所述电池片之间在所述串延伸方向上的通过所述光伏焊带焊接。
15.根据权利要求14所述的光伏组件,其特征在于,所述电池片为完整电池片经切割后的一部分。
16.根据权利要求14所述的光伏组件,其特征在于,所述电池片为完整电池片的N1分之一,其中,所述N1满足:N1≥2。
17.根据权利要求14所述的光伏组件,其特征在于,所述电池片为完整电池片沿平行于副栅线的方向切割而成。
18.根据权利要求14所述的光伏组件,其特征在于,其特征在于,所述电池片为异质结电池片。
19.根据权利要求14-18中任一项所述的光伏组件,其特征在于,所述电池串的所述电池片的数量为N2,其中,所述N2满足:7≤N2≤14。
20.根据权利要求14所述的光伏组件,其特征在于,每个所述电池串组的所述电池串的数量为N3,其中,所述N3满足:4≤N3≤6。
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