一種用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種焊料，特別是涉及一種用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能電池組件匯流帶是用于將電池片串聯(lián)焊接的互連條全部連接在一起的焊 帶。焊帶是電流收集的關(guān)鍵，對光伏組件的功率影響很大。在太陽能電池組件的制造流程 中，電池片的正面單焊和背面串焊的質(zhì)量非常重要，在總電流的輸出端需要匯流帶起到穩(wěn) 定導電的作用。目前太陽能組件的設(shè)計使用壽命多為25年左右，且組件通常安裝在戶外， 每天要承受幾十攝氏度的溫度變化，而市面上匯流帶基材多為純銅，銅的膨脹系數(shù)約為硅 (電池片）的6倍，只要有溫度變化，焊帶與電池片都會受力，因此匯流帶的質(zhì)量直接影響組 件的功效。
[0003] 同時，匯流帶焊帶涂層的厚度要均勻，涂層呈金屬光澤，定長焊帶平直成矩形，整 體無扭曲翹曲、劃傷現(xiàn)象，同時不應有夾雜物、分層和裂紋。匯流帶和互連帶之間的焊接強 度不小于10N。
[0004] 綜上，目前需要一種降低合金熔點、提高耐高溫抗氧化性以及與互連條互滲性良 好的匯流帶焊料，從而降低匯流帶的電阻率和合金熔點，提高匯流帶的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，提供一種用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，在錫和鉛的 基礎(chǔ)上，添加鉍、銻、鎵、銦、鍺、鈦、鎳和鈀金屬元素，提高匯流帶的可焊性、抗腐蝕性，焊接 力并降低電阻率和合金熔點。
[0006] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是：
[0007] 一種用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，由如下重量百分比的組分組成：錫： 62-64wt %，鉍：0· Ol-L Owt %，銻：0· 01-2. Owt %，鎵：0· 015-0. 03wt %，銦：0· 05-1. 5wt %， 鍺：0· 005-lwt%，鈦：0· 005-0. lwt%，鎳：0· 05-0. 5wt%，鈀：0· 005-0. lwt%，余量為鉛。
[0008] 進一步地，由如下重量百分比的組分組成：錫：62. 5-63wt%，鉍：0. 05-0. 5wt%， 銻：0.05-1. Owt %，鎵：0.015-0. 025wt %，銦：0.1-1. 5wt %，鍺：0.01-0. 5wt %，鈦： 0· 01-0. 05wt%，鎳：0· 1-0. 5wt%，鈀：0· 005-0.0 lwt%，余量為鉛。
[0009] 進一步地，由如下重量百分比的組分組成：錫：63wt %，祕：0. 5wt %，鋪： 0· 05wt %，嫁：0· 015wt %，銦：0· Iwt %，鍺：0· Olwt %，欽：0· Olwt %，鎮(zhèn)：0· Iwt %，韋巴： 0· 005wt%，余量為鉛。
[0010] 進一步地，所述焊料的基材為銅基。
[0011] 進一步地，所述焊料的厚度為0. 2-0. 4mm，寬度為4-8mm。
[0012] 一種制備用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料的方法，
[0013] 前處理：將基材表面油污、氧化物經(jīng)過堿洗、酸洗清除干凈；
[0014] 熱浸鍍：將基材浸入按重量百分比配置的熔融金屬溶液中，熱浸鍍溫度為 240-300攝氏度，形成鍍層；
[0015] 后處理：進行表面化學處理、制帶、剪切收線。
[0016] 采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果有：
[0017] 本發(fā)明提供了一種用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，在錫和鉛的基礎(chǔ)上，創(chuàng) 造性地添加了鉍、銻、鎵、銦、鍺、鈦、鎳和鈀金屬元素，提高了匯流帶的可焊性、抗腐蝕性，焊 接力并降低了電阻率和合金熔點。同時由此制得的匯流帶不僅質(zhì)地均勻外觀光亮而且與互 連條的互滲性提高，剝離強度增大。
【具體實施方式】
[0018] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明 進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限 定本發(fā)明。
[0019] 本發(fā)明公開的用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，由如下重量百分比的組 分組成：錫：62-64wt %，鉍：0· Ol-L Owt %，銻：0· 01-2. Owt %，鎵：0· 015-0. 03wt %， 銦：0.05-1. 5wt %，鍺：0.005-lwt %，鈦：0.005-0.1 wt %，鎳：0.05-0. 5wt %，鈀： 0· 005-0.1 wt%，余量為鉛。
[0020] 其中，化學成分錫和鉛是焊料中主要成分。
[0021] 化學成分鉍能夠降低合金熔點，增加熔化后的流動性，使鍍錫層表面光亮整潔，光 滑，無毛刺，提尚可焊性。
[0022] 化學成分銻能夠提高焊帶與電池片銀漿的互相滲透力，剝離強度增大。
[0023] 化學成分鎵可以提高耐高溫抗氧化性能，防止二氧化錫及三氧化錫的產(chǎn)生，液面 減少渣灰的產(chǎn)生，并降低錫合金粘度，對鍍錫層潤滑起到輔助作用。
[0024] 化學成分銦能夠增加熔化后的流動性，降低合金熔點，并且降低錫合金粘度，涂層 均勻且可塑性好。
[0025] 化學成分鍺具有非常強的抗老化及抗氧化能力，使焊帶在戶外使用壽命大大增 加。
[0026] 化學成分鈦能增加抗老化及抗氧化的能力，增加金屬抗疲勞性能。
[0027] 化學元素鎳能夠降低熔點，增加可焊性及抗氧化能力。
[0028] 化學元素鈀具有極強的抗氧化能力，有效防止焊帶在戶外發(fā)黃變色。
[0029] 通過反復的實驗，得到以上各組分的最佳質(zhì)量配比，以達到焊帶的最佳性能。
[0030] 實施例1
[0031] 本實施例中用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，由如下重量百分比的組分 組成：錫：62wt %，祕：1. Owt %，鋪：2. Owt %，鎵：0· 03wt %，銦：1. 5wt %，鍺：lwt %，鈦： 0· lwt%，鎳：0· 5wt%，鈕：0· 005wt%，余量為鉛。
[0032] 制備上述用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料的方法，如下：
[0033] 前處理：將基材表面油污、氧化物經(jīng)過堿洗、酸洗清除干凈；
[0034] 熱浸鍍：將基材浸入按重量百分比配置的熔融金屬溶液中，熱浸鍍溫度為240攝 氏度，形成鍍層；
[0035] 后處理：進行表面化學處理、制帶、剪切收線。
[0036] 實施例2
[0037] 本實施例中用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，由如下重量百分比的組分組 成：錫：64wt %，祕：0· Olwt %，鋪：0· Olwt %，嫁：0· 015wt %，銦：0· 05wt %，鍺：0· 005wt %， 鈦：0· 005wt%，鎳：0· 05wt%，鈕：0· lwt%，余量為鉛。
[0038] 制備上述用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料的方法，如下：
[0039] 前處理：將基材表面油污、氧化物經(jīng)過堿洗、酸洗清除干凈；
[0040] 熱浸鍍：將基材浸入按重量百分比配置的熔融金屬溶液中，熱浸鍍溫度為300攝 氏度，形成鍍層；
[0041] 后處理：進行表面化學處理、制帶、剪切收線。
[0042] 實施例3
[0043] 本實施例中用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，由如下重量百分比的組分組 成：錫：62. 5wt %，祕：0· 5wt %，鋪：1.0 wt %，嫁：0· 025wt %，銦：I. 5wt %，鍺：0· 5wt %，欽： 0· 05wt%，鎳：0· 5wt%，鈕：0· 005wt%，余量為鉛。
[0044] 制備上述用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料的方法，如下：
[0045] 前處理：將基材表面油污、氧化物經(jīng)過堿洗、酸洗清除干凈；
[0046] 熱浸鍍：將基材浸入按重量百分比配置的熔融金屬溶液中，熱浸鍍溫度為260攝 氏度，形成鍍層；
[0047] 后處理：進行表面化學處理、制帶、剪切收線。
[0048] 實施例4
[0049] 本實施例中用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，由如下重量百分比的組分組 成：錫：63wt %，祕：0· 05wt %，鋪：0· 05wt %，嫁：0· 015wt %，銦：0· Iwt %，鍺：0· Olwt %， 鈦：0· Olwt%，鎳：0· lwt%，鈕：0· Olwt%，余量為鉛。
[0050] 制備上述用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料的方法，如下：
[0051] 前處理：將基材表面油污、氧化物經(jīng)過堿洗、酸洗清除干凈；
[0052] 熱浸鍍：將基材浸入按重量百分比配置的熔融金屬溶液中，熱浸鍍溫度為240攝 氏度，形成鍍層；
[0053] 后處理：進行表面化學處理、制帶、剪切收線。
[0054] 實施例5
[0055] 本實施例中用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，由如下重量百分比的組分組 成：錫：63wt %，祕：0· 5wt %，鋪：0· 05wt %，嫁：0· 015wt %，銦：0· Iwt %，鍺：0· Olwt %，欽： 0· Olwt%，鎳：0· lwt%，鈕：0· 005wt%，余量為鉛。
[0056] 制備上述用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料的方法，如下：
[0057] 前處理：將基材表面油污、氧化物經(jīng)過堿洗、酸洗清除干凈；
[0058] 熱浸鍍：將基材浸入按重量百分比配置的熔融金屬溶液中，熱浸鍍溫度為300攝 氏度，形成鍍層；
[0059] 后處理：進行表面化學處理、制帶、剪切收線。
[0060] 本發(fā)明中匯流帶焊料的基材可以是銅基，按上述實施例中不同組分組成熱浸鍍而 成的匯流帶，焊料的厚度為0. 2-0. 4_，寬度為4-8_，熱浸鍍的溫度為240-300攝氏度。各 項性能指標如下：
[0061]
【主權(quán)項】
1. 一種用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，其特征在于，由如下重量百分比的 組分組成：錫：62-64wt %，鉍：0? Ol-L Owt %，銻：0? 01-2. Owt %，鎵：0? 015-0. 03wt %， 銦：0.05-1. 5wt %，鍺：0.005-lwt %，鈦：0.005-0.1 wt %，鎳：0.05-0. 5wt %，鈀： 0? 005-0.1 wt%，余量為鉛。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，其特征在于，由 如下重量百分比的組分組成：錫：62. 5-63wt %，鉍：0? 05-0. 5wt %，銻：0? 05-1. Owt %， 鎵：0.015-0. 025wt %，銦：0.1-1. 5wt %，鍺：0.01-0. 5wt %，鈦：0.01-0. 05wt %，鎳： 0? 1-0. 5wt%，鈀：0? 005-0.0 lwt%，余量為鉛。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，其特征在于，由如 下重量百分比的組分組成：錫：63wt%，鉍：0. 5wt %，銻：0. 05wt%，鎵：0. 015wt %，銦： 0? lwt%，鍺：0? Olwt%，欽：0? Olwt%，鎮(zhèn)：0? lwt%，鈕：0? 005wt%，余量為鉛。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，其特征在于，所述焊 料的基材為銅基。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料，其特征在于，所述焊 料的厚度為〇. 2-0. 4mm，寬度為4-8mm。
6. -種制備根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料的方法，其 特征在于，包含以下步驟： 前處理：將基材表面油污、氧化物經(jīng)過堿洗、酸洗清除干凈； 熱浸鍍：將基材浸入按重量百分比配置的熔融金屬溶液中，熱浸鍍溫度為240-300攝 氏度，形成鍍層； 后處理：進行表面化學處理、制帶、剪切收線。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于太陽能電池組件匯流帶上的焊料及其制備方法，本發(fā)明的焊料由如下重量百分比的組分組成：錫：62-64wt％，鉍：0.01-1.0wt％，銻：0.01-2.0wt％，鎵：0.015-0.03wt％，銦：0.05-1.5wt％，鍺：0.005-1wt％，鈦：0.005-0.1wt％，鎳：0.05-0.5wt％，鈀：0.005-0.1wt％，余量為鉛。通過本發(fā)明的焊料，提高了匯流帶的可焊性、抗腐蝕性，焊接力并降低了電阻率和合金熔點。同時由此制得的匯流帶不僅質(zhì)地均勻外觀光亮而且與互連條的互滲性提高，剝離強度增大。
【IPC分類】B23K35-40, B23K35-26
【公開號】CN104801877
【申請?zhí)枴緾N201510210117
【發(fā)明人】徐贊, 徐錦松, 李兵
【申請人】太倉巨仁光伏材料有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月28日