一種光伏焊帶及其製備方法與流程

2024-03-23 15:22:05

技術領域

本發明屬於太陽能電池領域，特別涉及一種光伏焊帶及其製備方法。

背景技術：

太陽能光伏發電作為一種高效清潔的發電方式，其材料和技術都是當今研究的熱點之一，光伏焊帶作為太陽能電池封裝中的重要原材料之一，其性能及其成本對太陽能組件的性能及製造成本具有重要影響。

目前，業內光伏焊帶應用最為廣泛的是銅基塗錫焊帶。隨著行業的發展，對材料成本的控制約來越嚴格。然而開發產品的重要方向之一，提升產品性能，降低產品成本。常規光伏焊帶採用銅作為基材，在銅芯表面覆蓋上一層錫鉛焊接材料作為焊接層。銅材的耐腐蝕性能較差，太陽能電池組件在長期的戶外工作條件下，封裝材料會釋放出一些有機腐蝕成分，這些腐蝕成分可以和銅芯直接發生化學反應而影響其導電性和可靠性。

技術實現要素：

本發明的目的是解決上述現有技術中存在的不足和問題，提出了一種光伏焊帶及其製備方法，提高光伏焊帶的抗氧化性及耐腐蝕性能。

本發明採用的一種技術方案如下：

一種光伏焊帶，所述光伏焊帶表面的除焊點位置之外的區域上形成有SiO2薄膜層。

優選地，所述SiO2薄膜層的厚度為450~550nm。

優選地，所述光伏焊帶包括：

銅基；

多個焊接金屬部，其分別形成在所述銅基表面的對應於各焊點位置處；

SiO2薄膜層，其形成在所述銅基的未被所述焊接金屬部覆蓋的表面上；

多個所述焊接金屬部和所述SiO2薄膜層完全覆蓋所述銅基的表面。

更優選地，所述銅基具有正面和背面，所述銅基的正面和背面分別覆蓋有所述的焊接金屬部和所述的SiO2薄膜層。

更優選地，所述焊接金屬部的材料為錫鉛合金。

優選地，所述SiO2薄膜層通過熔膠凝膠法形成。

本發明採用的另一種技術方案如下：

一種光伏焊帶的製備方法，包括如下步驟：

S1、將焊接金屬鍍於銅基表面的對應於各焊點位置處；

S2、在銅基的未被焊接金屬覆蓋的表面上製備SiO2薄膜層。

優選地，該製備方法還包括以下步驟：

S3、對覆蓋有焊接金屬和SiO2薄膜層的銅基進行退火，在所述焊接金屬的表面上形成納米棒結構。

優選地，步驟S1中，所述的焊接金屬為錫鉛合金，厚度為0.004~0.006mm。

優選地，步驟S2中，通過熔膠凝膠法製備所述的SiO2薄膜層，所述的SiO2薄膜層的厚度為450~550nm。

本發明採用以上方案，相比現有技術具有如下優點：

本發明在銅基表面的焊點位置之外的區域具有一層緻密的SiO2薄膜層，其可有效的阻擋組件使用期間封裝材料釋放的腐蝕性氣體對銅基帶的腐蝕及氧化等，提高焊帶的抗氧化性及耐腐蝕性能，確保了焊帶的導電性能。

附圖說明

附圖1為本發明的一種光伏焊帶的結構示意圖；

附圖2為本發明的一種光伏焊帶的製備方法的流程示意圖。

上述附圖中，

1、焊接金屬部；2、SiO2薄膜層；3、銅基。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域的技術人員理解。本發明對方位的定義是根據本領域人員的慣常觀察視角和為了敘述方便而定義的，不限定具體的方向，如，上對應於附圖1中紙面的上側，下對應於附圖1中紙面的下側。

參見附圖1所示，一種光伏焊帶，包括銅基3、多個焊接金屬部1以及SiO2薄膜層2。其中，銅基3採用純度大於99.99%純銅，作為光伏焊帶的基材。銅基3具有正面和背面，多個焊接金屬部1分別形成在銅基3的正面和背面的與光伏電池片的焊點對應的位置處，位於銅基3正面的焊接金屬部1間隔設置，位於銅基3背面的焊接金屬部1也間隔設置，焊接金屬部1的材料為錫鉛合金。SiO2薄膜層2則形成在銅基3的所有未被焊接金屬部1覆蓋的表面上，也就是說，銅基3的正面和背面分別覆蓋有的焊接金屬部1和所述的SiO2薄膜層2，多個焊接金屬部1和所述的SiO2薄膜層2完全覆蓋所述銅基3的表面。焊接金屬部1通過化學鍍、電鍍、或者熱浸鍍等方法形成，厚度為0.004~0.006mm，優選為0.005mm左右；SiO2薄膜層2通過熔膠凝膠法形成，厚度為450~550nm，優選為500nm左右。

參照附圖2所示，本發明還提供上述的光伏焊帶的一種製備方法，包括如下步驟：

S1、將焊接金屬鍍於銅基表面的對應於各焊點位置處；

S2、在銅基的未被焊接金屬覆蓋的表面上製備SiO2薄膜層；

S3、對覆蓋有焊接金屬和SiO2薄膜層的銅基進行退火，在所述焊接金屬的表面上形成納米棒結構，在進行焊接時，可增加焊帶與助焊劑的有效結合，增加焊帶的焊接性能。

步驟S1中，所述的焊接金屬為錫鉛合金，厚度為0.005mm，錫鉛合金通過化學鍍、電鍍、或者熱浸鍍等方法間隔地鍍於銅基的正面和背面。

步驟S2中，通過熔膠凝膠法製備所述的SiO2薄膜層，所述的SiO2薄膜層的厚度為500nm，其可有效的阻擋組件使用期間封裝材料釋放的腐蝕性氣體對銅基帶的腐蝕及氧化等。確保了焊帶的導電性能。

現有技術中常規光伏焊接所需的焊接合金為錫鉛合金，典型質量百分比為Sn63Pb37，或者Sn60Pb40；為了增加合金層的導電性和焊接性能，合金質量成分調整為Sn62Pb36Ag2。銅是導電性能是繼銀之後，價格亦比較適中的金屬材料。若為了降低成本，更換導電基材，將會導致焊帶導電性能的明顯下降；焊接材料錫鉛合金層的成本約佔焊帶成本的20%左右。針對這一問題，本發明採用錫鉛合金材質的間隔分布在銅基正面和背面的焊接金屬部，可以顯著降低錫鉛合金的用量，本發明採用的焊帶的焊接金屬部的間斷性設計，可降低焊帶成本10%左右。此外，在焊接金屬部之間的銅基表面上製備SiO2緻密薄膜，提升焊帶的抗氧化性能及耐腐蝕性能，進一步確保光伏組件的發電性能。焊帶的焊接金屬部（錫鉛合金）通過退火工藝實現表面納米棒結構，提升焊帶焊接性能。

上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，是一種優選的實施例，其目的在於熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限定本發明的保護範圍。凡根據本發明的精神實質所作的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。