一種光伏焊帶的製作方法

2024-03-23 14:25:05 2

本實用新型涉及一種光伏組件用焊帶。

背景技術：

光伏焊帶是太陽能電池片焊接過程中的重要原料，焊帶質量的好壞將直接影響到光伏組件電流的收集效率，對光伏組件的功率影響很大。

常規焊帶表面的焊料層一般是通過熱浸鍍工藝生成，焊料層厚度通過風刀風力控制，該工藝造成了焊料層表面呈現為不平整的弧面(如附圖1所示)，造成焊帶與電池片接觸面的減小，影響焊接拉力。

焊帶電阻主要由基材的材質和基材截面積決定，目前焊帶中所使用的基材已經是純度相當高的1號無氧銅，通過提高材質的純度來降低電阻已經變得非常困難；增加基材寬度，能降低焊帶電阻，但寬於電池片正面主柵寬度的焊帶會遮擋入射光，引起電流損耗，降低組件功率；增加基材厚度會使得焊帶總厚度增加，在串焊及層壓過程中容易導致電池片破碎，降低了生產效率，同時也會影響到光伏組件的長期可靠性。如何在焊帶尺寸不變的前提下，降低焊帶電阻以提升光伏組件發電功率，成為亟需解決的課題。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的是提供了一種既能保證焊帶與電池片間的焊接性能、又能提升光伏組件功率的光伏焊帶。

為達到上述目的，本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：

一種光伏焊帶，包括基材、覆蓋在基材表面的焊料層，其特徵是：所述基材上下表面設有用以增加基材橫截面積的曲面結構，所述基材上下表面中至少一表面的焊料層具有平整表面，所述平整表面高於所述曲面結構最高點0-15μm。

常規焊帶單面焊料層厚度為20-25μm，本實用新型相比常規焊帶焊料層厚度平均減少10-20μm，所述曲面結構可以容納一定量的焊料，且形成的焊帶表面較為平整，接觸面積更大，因此能夠以較薄的焊料層保證焊帶與電池片之間的焊接拉力。本實用新型相較於現有技術，在不增加焊帶整體厚度的基礎上，通過在基材上下表面設置曲面結構，增加基材的厚度來降低焊帶電阻，從而提升組件功率，單塊組件功率可以提升1-2W。

進一步地，所述基材上下表面中另一表面的焊料層也具有平整表面，所述平整表面高於所述曲面結構最高點0-15μm。

採用上述優選的方案，在基材曲面表面覆蓋焊料，焊料層將基材曲面填平，焊料層表面略高於基材最高點0-15μm，形成平整表面，平整表面保證焊料層與電池片良好地接觸，焊料層與基材的附著面更大，能夠保證焊料層與基材的結合牢固，而曲面結構中的焊料可以保證焊帶與電池片之間的焊接拉力，不會出現虛焊現象。

進一步地，所述基材上下表面中另一表面覆蓋有薄焊料層，所述薄焊料層具有用以反射入射光線的曲面表面。

採用上述優選的方案，焊接時，採用具有自動添加焊料功能的串焊設備，在曲面表面間隔地覆蓋一定的焊料層，使焊帶表面形成曲面表面與平整表面一隔一地設置，平整表面置於電池片背面進行焊接，曲面表面背面與電池片正面焊接，曲面表面朝上可以將入射到焊帶表面的太陽光線反射到電池片表面再利用，以提高電池片功率。

進一步地，所述基材上下表面中另一表面間隔地覆蓋不同厚度的焊料層，焊料層表面為平整表面與曲面表面一隔一地設置。

採用上述優選的方案，焊接時，採用具有自動探測分段處功能的串焊設備，平整表面置於電池片背面進行焊接，曲面表面背面與電池片正面焊接，曲面表面朝上可以將入射到焊帶表面的太陽光線反射到電池片表面再利用，以提高光伏組件功率。

進一步地，所述曲面結構的截面成鋸齒形。

進一步地，所述曲面結構的齒條長度方向與焊帶長度方向平行。

採用上述優選的方案，鋸齒形表面能將入射到焊帶表面的光線規律地反射到電池片表面，提高電池片功率。

進一步地，所述鋸齒形的單齒成三角形、梯形、弧形或矩形，所述基材上下曲面結構可設置為不同單齒齒形的鋸齒形結構。

採用上述優選的方案，可以將平整表面下部基材設置為梯形齒形，既更大地增加基材橫截面積，又能提高焊帶與電池片之間的焊接拉力；可以將曲面表面下部基材設置為三角形齒形，能將入射到焊帶表面的光線規律地反射到電池片表面，提高電池片功率。

進一步地，所述鋸齒形的單齒高度為5-50μm。

採用上述優選的方案，合適的鋸齒結構及高度，在保證焊帶與電池片焊接性能的基礎上，增加焊帶表面入射光線再利用率，有效提高光伏組件功率，促進清潔能源的利用發展。

進一步地，所述基材為銅基材，所述焊料層為錫基化合物。

進一步地，所述基材表面覆蓋的焊料層是通過熱浸鍍、電鍍或者化學鍍工藝生成。

採用上述優選的方案，銅基材有著良好的電傳導性能，且柔韌性好；錫基化合物作為焊料，保證焊帶與電池片焊接性能，同時表面反光性好，能進一步提高光線再利用率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現有技術常規焊帶的結構示意圖；

圖2是本實用新型的結構示意圖；

圖3是圖2截面的結構示意圖；

圖4是本實用新型另一種實施方式的結構示意圖；

圖5是圖4截面的結構示意圖；

圖6是本實用新型另一種實施方式的結構示意圖；

圖7是本實用新型焊帶與電池片連接的結構示意圖；

圖8是本實用新型焊帶在光伏組件中反射入射光線的示意圖；

圖9是本實用新型設置不同鋸齒形的實施方式的結構示意圖。

圖中數字和字母所表示的相應部件的名稱：

1-基材；2-焊料層；3-曲面結構；4-平整表面；5-薄焊料層；6-曲面表面；7-電池片；8-光伏組件玻璃面板；9-焊帶；10-入射光線。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

為了達到本實用新型的目的，如圖2-3所示，本實用新型的一種實施方式為：基材1上下表面設有用以增加基材橫截面積的曲面結構3，基材1上下表面中至少一表面的焊料層2具有平整表面4，平整表面4高於曲面結構3最高點0-15μm。

本實用新型的有益效果是：在不增加焊帶整體厚度的基礎上，通過在基材1上下表面設有用以增加基材橫截面積的曲面結構3，增加基材的厚度來降低焊帶電阻，從而提升組件功率，單塊組件功率提升1-2W。

在本實用新型的另一些實施方式中，為了達到保證焊帶與電池片焊接性能的目的，基材1上下表面塗覆的焊料層2具有平整表面4，焊料層2表面高於曲面結構3最高點0-15μm。採用上述技術方案的有益效果是：在基材1曲面結構3表面覆蓋焊料，所塗焊料層2將曲面結構3填平，焊料層2表面略高於基材1最高點0-15μm，形成與常規焊帶相同的平整表面，平整表面4保證焊料層與電池片良好地接觸，焊料層2與基材1的附著面更大，能夠保證焊帶與電池片之間的焊接拉力，不會出現虛焊現象。

以下說明具有鋸齒面曲面結構焊帶的典型製作工藝步驟：

1.通過表面具有鋸齒面的上下壓輥，對基材的表面進行軋制，在基材的上下表面分別形成鋸齒面；

2.通過退火設備對經軋制的基材進行退火處理；

3.對經退火處理的基材浸助焊劑；

4.通過塗錫設備對浸過助焊劑的基材進行塗錫處理，在塗錫過程中，通過調節風力大小決定焊料層的厚度。塗錫後軋制的焊帶上下兩面鋸齒被焊料層覆蓋；焊帶表面呈光滑平整狀；

5.收卷。

以下是採用本實用新型結構與常規焊帶電阻率與焊接拉力實驗對比數據：

鋸齒面上面堆錫厚度為5-10μm，用風刀可進行控制。

本實驗製作焊帶的電阻率平均值為0.0208，常規焊帶電阻率平均值為0.0212，本實驗製作的焊帶比常規焊帶電阻率低；焊接拉力高於常規焊帶，滿足使用要求。

如圖4-5所示，在本實用新型的另一些實施方式中，為了達到有效再利用焊帶表面入射光線的目的，基材1一表面塗覆的焊料層2具有平整表面4，其表面高於曲面結構3最高點0-15μm；基材1另一表面塗覆有薄焊料層5，薄焊料層5具有與基材1相一致的曲面表面6。採用上述技術方案的有益效果是：焊接時，採用具有自動加錫功能的串焊設備，在曲面表面6間隔地塗覆一定的焊料層，使焊帶表面形成曲面表面與平整表面一隔一地設置(如圖6所示)，平整表面置於電池片背面進行焊接，曲面表面背面與電池片正面焊接，曲面表面朝上可以將入射到焊帶表面的太陽光線反射到電池片表面再利用，以提高電池片功率。

如圖6-7所示，在本實用新型的另一些實施方式中，為了達到方便焊帶與電池片表面焊接的目的，基材1一表面塗覆的焊料層具有平整表面4；基材1另一表面間隔地塗覆不同厚度的焊料層，其表面為平整表面4與曲面表面6一隔一地設置。採用上述技術方案的有益效果是：如圖7所示，焊接時，採用具有自動探測分段處功能的串焊設備，平整表面4置於電池片7背面進行焊接，曲面表面6背面與電池片7正面焊接。如圖8所示，為太陽入射光線照射到焊帶表面被反射再利用的示意圖，入射光線10穿過光伏組件玻璃面板8入射到焊帶9表面，曲面表面6將光線反射到光伏組件玻璃面板8上，發生全反射，最終照射到電池片7表面，光能被再利用，提高光伏組件功率。

在本實用新型的另一些實施方式中，為了達到曲面結構能有效將入射光線再反射利用的目的，所述曲面結構的截面成鋸齒形，所述曲面結構的齒條長度方向與焊帶長度方向平行。採用上述技術方案的有益效果是：鋸齒形表面能將入射到焊帶表面的光線規律地反射到電池片表面，提高電池片功率。

在本實用新型的另一些實施方式中，為了達到最大化提升電池片功率的目的，所述鋸齒形的單齒成三角形、梯形、弧形或矩形，基材1上下曲面結構可設置為不同單齒齒形的鋸齒形結構，如圖9所示，對應於所述平整表面4的單齒齒形優選為梯形，對應於所述曲面表面6的單齒齒形優選為三角形。採用上述技術方案的有益效果是：在平整表面下部基材設置為梯形齒形既可以更大地增加基材橫截面積，又可以提高焊帶與電池片之間的焊接拉力；曲面表面設置為三角形齒形能將入射到焊帶表面的光線規律地反射到電池片表面，提高電池片功率。

在本實用新型的另一些實施方式中，為了達到優化單齒結構的目的，所述鋸齒形的單齒高度為5-50μm。採用上述技術方案的有益效果是：合適的鋸齒結構及高度，在保證焊帶與電池片焊接性能的基礎上，增加焊帶表面入射光線再利用率，有效提高光伏組件功率，促進清潔能源的利用發展。

在本實用新型的另一些實施方式中，為了達到提高導電性能的目的，所述基材為銅基材，所述焊料層為錫基化合物；所述基材表面覆蓋的焊料層是通過熱浸鍍、電鍍或者化學鍍工藝生成。採用上述技術方案的有益效果是：銅基材有著良好的電傳導性能，且柔韌性好；錫基化合物作為焊料，保證焊帶與電池片焊接性能，同時表面反光性好，能進一步提高光線再利用率。

上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓本領域普通技術人員能夠了解本實用新型的內容並加以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍，凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍內。