一種新型背接觸光伏組件焊帶及其製備方法
2023-09-21 16:36:20 1
專利名稱：一種新型背接觸光伏組件焊帶及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種新型背接觸光伏組件用焊帶及其製備方法，屬於太陽能光伏組件技術領域。
背景技術：
常規光伏組件用的焊帶是以銅芯為基材，基材的上下兩面熱浸鍍上錫鉛合金層。在360 C左右將焊帶一端焊接在太陽能電 池片上表面的負極王棚上，另外一端焊接在相鄰電池片下表面的正極主柵上，從而形成電池片的串聯。而在背接觸電池上，電池的正負極都分布在電池片的下表面(背面)，特別是正負極往往是交錯分布在電池片的背面。此時如果再繼續使用常規焊帶，要麼會使電池片正負極短路從而使電池片失效。對於背接觸電池光伏組件，目前有一種導電背板技術，此種技術將光伏組件的焊帶電路和組件的背板結合起來實現組件的封裝，此種技術製備出來的組件外觀漂亮，性能高。但是其成本在現階段非常高，必須要用到全自動的組件生產線，綜合成本無法和現有技術競爭，目前還沒有大量應用。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術中背接觸太陽能電池光伏組件存在的上述不足，提供一種新的焊帶結構及其製備方法，以及本焊帶在背接觸光伏組件中的使用方法。本發明的技術方案為
一種新型背接觸光伏組件焊帶，其結構為以銅芯為基材，在銅芯的上下表面覆蓋上一層焊接合金層，在銅芯的下表面覆蓋上一層絕緣漆層；根據背接觸電池電極圖形，在焊帶上對應的焊接接觸點位置部分鏤空，在焊帶上形成上下貫通的孔洞。作為本發明的進一步改進，焊帶的焊接合金層成分可以為含鉛的錫合金，或含鉛、銀的錫合金或含鉍的錫合金。作為本發明的進一步改進，焊帶的絕緣漆層成分含有可發性聚乙烯或熱塑性彈性體或聚氟乙烯或矽基材料。作為本發明的進一步改進，焊帶的絕緣漆層可以脫離於焊帶而附著於背接觸電池下表面。作為本發明的進一步改進，焊帶孔洞的位置和大小根據背接觸電池的電極圖形確認。孔洞直徑大小為O. 5mm至4mm,數目為I至100個。作為本發明的進一步改進，所述孔洞的作用是為了焊帶和焊接點定位，以及焊接所用，其他技術工作者可以根據本焊帶原理設計其他圖形。一種新型背接觸光伏組件焊帶，其製備方法為
1)準備純度大於99.999%的銅箔，厚度為20 μ m至250 μ m ;
2)將銅箔切割成Imm至3cm寬的銅條；3)將銅箔在560°C至750°C的溫度下保溫I至10分鐘並冷卻；
4)將銅箔浸泡在焊接合金池，溫度由焊接合金成分決定，時間為I至30秒鐘，冷卻；
5)在焊帶下表面塗覆絕緣漆層；
6)根據電池電極圖形，在焊帶上合適的位置加工小孔洞。即得所需焊帶。作為本發明的進一步改進，孔洞加工方法可以為機械加工、雷射切割加工、化學腐蝕加工。本發明的有益效果是採用類似常規焊接方法將背接觸電池串聯起來，成本較低，與現有產線工藝匹配度較高，易於實現大規模生產。
圖1是本發明焊帶的剖面示意 圖2是本發明焊帶的俯視示意圖。圖中1、銅芯；2、焊接合金層；3、絕緣漆層；4、孔洞；5、焊帶。
具體實施例方式以下實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和過程，但本發明的保護範圍不限於下述實施例。實施例1
將本發明應用於背接觸組件製備時，操作步驟如下
1、準備純度大於99.999%的銅箔，厚度為100 μ m ;
2、將銅箔切割成Icm寬的銅條；
3、將銅箔在600°C的溫度下保溫10分鐘並冷卻；
4、將銅箔浸泡在Sn6tlPb4tl焊接合金池，溫度由焊接合金成分決定，時間為2秒鐘，冷卻；
5、在焊帶下表面塗覆聚氟乙烯絕緣漆層；
6、根據電池電極圖形，在焊帶上合適的位置機械加工小孔洞，孔洞直徑大小為3mm，數目4個；
7、準備好背接觸電池片，將焊帶鋪設在電池片背面；
8、焊帶鋪設的時候通過焊帶上的孔洞將焊帶和電池片上的焊接點定位好；
9、按照常規的手動焊接方法，用電烙鐵在焊帶表面輕輕划過，電烙鐵溫度設置根據焊接合金層來決定，一般為350°C。本案例製備出來的背接觸組件，電池片焊接之後拉力測試合格。實施例2
將本發明應用於背接觸組件製備時，操作步驟如下
1、準備純度大於99.999%的銅箔，厚度為150 μ m ;
2、將銅箔切割成O.6cm寬的銅條；
3、將銅箔在650°C的溫度下保溫7分鐘並冷卻；
4、將銅箔浸泡在Sn63Pb37焊接合金池，溫度由焊接合金成分決定，時間為2秒鐘，冷卻；
5、在焊帶下表面塗覆聚氟乙烯絕緣漆層；
6、根據電池電極圖形，在焊帶上合適的位置雷射加工小孔洞，孔洞直徑大小為3mm，數目I個；
7、準備好背接觸電池片，將焊帶鋪設在電池片背面；
8、焊帶鋪設的時候通過焊帶上的孔洞將焊帶和電池片上的焊接點定位好；
9、將導電膠填入孔洞中間，在160°C的條件下保溫5分鐘，完成導電膠固化。本案例製備出來的背接觸組件，導電膠焊接之後拉力測試合格。本發明所述焊帶的使用方法為
1、準備好背接觸電池片，將焊帶鋪設在電池片背面； 2、焊帶鋪設的時候通過焊帶上的孔洞將焊帶和電池片上的焊接點定位好；
3、按照常規的手動焊接方法，用電烙鐵在焊帶表面輕輕划過，電烙鐵溫度設置根據焊接合金層來決定，一般為320°C至380°C。焊接方法也可以改進為，將導電膠或者錫膏填充至焊帶孔洞中，然後將導電膠固化即可，固化溫度為80°C至250°C，時間為3分鐘至I小時。
權利要求
1.一種新型背接觸光伏組件焊帶，其特徵在於所述新型背接觸光伏組件焊帶以銅芯 (O為基材，在銅芯(I)的上下表面覆蓋一層焊接合金層(2)，在銅芯的下表面覆蓋一層絕緣漆層(3)，根據背接觸電池電極圖形，在焊帶上對應的焊接接觸點位置部分鏤空，在焊帶上形成上下貫通的用於焊帶和焊接點定位以及焊帶材料焊接的孔洞(4)。
2.根據權利要求1所述的新型背接觸光伏組件焊帶，其特徵在於所述孔洞的位置和大小根據背接觸電池的電極圖形確認。
3.根據權利要求2所述的新型背接觸光伏組件焊帶，其特徵在於所述孔洞(4)直徑大小為O. 5mm至4mm,數目為I至100個。
4.根據權利要求1所述的新型背接觸光伏組件焊帶，其特徵在於所述焊帶的焊接合金層(2)成分為含鉛的錫合金和/或含鉛、銀的錫合金和/或含鉍的錫合金。
5.根據權利要求1所述的新型背接觸光伏組件焊帶，其特徵在於所述焊帶的絕緣漆層(3)成分為可發性聚乙烯和/或熱塑性彈性體和/或聚氟乙烯和/或矽基材料。
6.根據權利要求1至5中任意一項所述的新型背接觸光伏組件焊帶，其特徵在於所述焊帶的絕緣漆層(3 )脫離於焊帶而附著於背接觸電池下表面。
7.—種權利要求1至6中任意一項所述新型背接觸光伏組件焊帶的製備方法1)準備純度大於99.999%的銅箔，厚度為20 μ m至250 μ m ;2)將銅箔切割成Imm至3cm寬的銅條；3)將銅箔在560°C至750°C的溫度下保溫I至10分鐘並冷卻；4)將銅箔浸泡在焊接合金池，溫度由焊接合金成分決定，時間為I至30秒鐘，冷卻；5)在焊帶下表面塗覆絕緣漆層；6)根據電池電極圖形，在焊帶上合適的位置加工小孔洞。
8.根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於所述孔洞(4)的加工方法為機械加工、雷射切割加工或化學腐蝕加工。
9.根據權利要求7或8所述的製備方法，其特徵在於步驟I)中銅箔厚度為100μ m ; 步驟2)中將銅箔切割成Icm寬的銅條；步驟3)中將銅箔在600°C的溫度下保溫10分鐘； 步驟4)中將銅箔浸泡在Sn6tlPb4tl焊接合金池，時間為2秒鐘；步驟5)中在焊帶下表面塗覆聚氟乙烯絕緣漆層；步驟6)中孔洞直徑大小為3mm，數目4個。
10.根據權利要求7或8所述的製備方法，其特徵在於步驟I)中銅箔厚度為150μ m ; 步驟2)中將銅箔切割成O. 6cm寬的銅條；步驟3)中將銅箔在650°C的溫度下保溫7分鐘； 步驟4)中將銅箔浸泡在Sn63Pb37焊接合金池，時間為2秒鐘；步驟5)中在焊帶下表面塗覆聚氟乙烯絕緣漆層；步驟6)中孔洞直徑大小為·3mm，數目I個。
全文摘要
本發明涉及一種新型背接觸光伏組件焊帶，該焊帶以銅芯為基材，在銅芯的上下表面覆蓋一層焊接合金層，在銅芯的下表面覆蓋一層絕緣漆層，根據背接觸電池電極圖形，在焊帶上對應的焊接接觸點位置鏤空，在焊帶上形成上下貫通的用於焊帶和焊接點定位以及焊接的孔洞。所述新型背接觸光伏組件焊帶的製備方法為準備純度大於99.999%的銅箔，厚度為20μm至250μm；將銅箔切割成1mm至3cm寬的銅條；將銅箔保溫1至10分鐘並冷卻；將銅箔浸泡在焊接合金池並冷卻；在焊帶下表面塗覆絕緣漆層；在焊帶上加工小孔洞。本發明採用類似常規焊接方法將背接觸電池串聯起來，成本較低，與現有產線工藝匹配度較高，易於實現大規模生產。
文檔編號H01L31/05GK103022204SQ20121053339
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月12日 優先權日2012年12月12日
發明者劉亞, 蘇旭平, 王建華, 塗浩, 彭浩平, 吳長軍 申請人:常州大學