本發(fā)明涉及一種光伏焊帶及其涂錫工藝，屬于光伏焊帶加工技術領域。

背景技術：

傳統(tǒng)鍍錫鉛銅帶是太陽能部件不可缺少的部件，焊帶質量的好壞直接影響光伏組件的電流收集效率，對光伏組件的經(jīng)濟效益有很大的影響。傳統(tǒng)鍍錫或者錫鉛，鍍銀銅帶，也稱涂錫帶，匯流條，互聯(lián)條。以下文件涉及均稱為焊帶。

傳統(tǒng)焊帶使用的工藝是利用銅帶快速通過熔融的焊料-錫63鉛37，在銅帶表面形成30um的涂裝層，使得焊帶具有焊接能力，為傳統(tǒng)熱浸鍍。這樣的工藝具有工藝成本低，生產(chǎn)要求低的優(yōu)點。但是，銅帶使用了大量的鉛金屬，這個對環(huán)保不利，且材料成本相對很高。后期使用時將焊帶焊接在太陽能片上，這樣在收集能源的時候造成了相當大一部分面積的遮蔽。導致收集能源效率降低。

焊帶焊接過程中一定要焊接牢固，避免虛焊，脫焊等現(xiàn)象。且加工完成后要保持焊帶的柔軟性和合適的硬度。

然而，公開號為CN101789452A的中國專利給出了一種涂錫焊帶，其包括銅帶及其表面的涂錫層，涂錫層表面具有均勻分布的坑狀體。這種焊帶在一定程度上使太陽光在坑狀體中發(fā)生漫反射，提高了接受太陽光的能量。但是，其坑狀體僅發(fā)生漫反射，反射回電池片的太陽光比例很小，除了提高的轉化率有限外，其凹坑是在涂錫過程中制備，會產(chǎn)生不均勻的焊料層，并會產(chǎn)生與電池片焊接不牢的現(xiàn)象，出現(xiàn)虛焊。

中國專利ZL201320463993.7公開了一種光伏焊帶，介紹了焊帶表面的壓花情況，并沒有對后續(xù)加工進行說明，即沒有對如何形成有效的焊接方式做出說明。同時，目前市場上都沒有對光伏焊帶如何有效提高反射帶的焊接特性和有效降低破片率做更深入的研究。

中國專利ZL201310049198.8中描述的為單一的電鍍方式，實現(xiàn)的是均一厚度的錫或錫鉛鍍層。錫鉛或錫的特性是在一定厚度下，高溫形成自然垂掛或縮錫，而太薄無法保證焊接的正常進行。所以無法完全解決涉及焊錫和反射之間的矛盾。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明提出一種光伏焊帶及其涂錫工藝，采用該方法加工出來的焊帶能夠保證有效的焊接面積和反射特性，且反射效率高、實現(xiàn)了無鉛低溫焊帶的生產(chǎn)。

本發(fā)明工藝解決的技術問題是：維持異構光伏焊帶將太陽光反射到電池片，同時避免壓槽后的焊帶因目前焊接工藝而造成的縮錫，垂流等現(xiàn)象，提高反射光比例。且能夠用合適的焊接溫度功能窗口，比傳統(tǒng)焊帶降低熱鍍鍍層厚度并增強了焊點，使得有反射功能并可以降低應力。

本發(fā)明提供了一種光伏焊帶工藝，在原異構的焊帶能提高0.5％-2％的功率轉換率的基礎上，提供獨特的涂焊料制程使表面即便壓制有壓花槽，也能保證有效焊接的面積和反射特性，從而保證了焊接的牢固性。且保證反射層的完整性，提高反射效率，降低了材料的使用，為無鉛低溫焊帶實施提供了方案。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：一種光伏焊帶，包括基體，該基體為金屬單質或者合金材料，所述基體上表面通過壓制形成若干凹槽，每相鄰兩個所述凹槽之間形成基體平面，通過連續(xù)電鍍加工基體表面形成底可焊層，在基體平面上涂布焊膏形成可焊層。

作為優(yōu)選，所述凹槽的形狀為菱形花紋槽或者斜形V槽，且凹槽的深度不超過基體厚度的50％。

作為優(yōu)選，所述凹槽的投影面積占基體上表面面積的35％以上，70％以下；對于斜形V槽其投影面積要占到基體上表面面積的40％以上，對于其它壓花的花紋槽，其投影面積要占到基體上表面面積的30％以上。

作為優(yōu)選，所述底可焊層的厚度為0～8μm，且不包括0。

作為優(yōu)選，所述底可焊層為一層或者多層，且其厚度為2μm～8μm。作為底可焊層要求其表面光亮，對基體能形成保護，且形成全反射面，同時，經(jīng)過兩次高溫后能維持電鍍加工后的光亮特性。

一種光伏焊帶的涂錫工藝，包括以下步驟：

(1)基體選擇：選用無氧銅帶作為基體，該無氧銅帶為雙平面焊帶或者為異構銅帶；

(2)電鍍：將選好的基體置于銀鍍液，錫鉛合金或純錫鍍液中進行電鍍，所鍍上的合金鍍層厚度為0～8μm，即底可焊層；

(3)焊膏的涂布和印刷：將步驟(2)中電鍍好底可焊層的基體進行焊膏的涂布和印刷，其具體過程為：

31)焊膏的制備：選擇4～6級粒度、粘度范圍為150±5％Pa.s或者190±5％Pa.s的錫膏調制備用；

32)涂布焊膏層：通過滾輪、印刷、噴涂或者移印的方式將制備好的錫膏涂布在電鍍好的基體平面上；形成20μm～50μm的焊膏層，即可形成可焊層；

在該步驟中：對于有壓花的基體而言，要求焊膏涂層和基體平面的形狀一致，不可在凹槽內；對于有斜形V槽的基體而言，要求焊膏涂層與非斜邊的基體平面一致，不可在斜邊上；對于雙平面的焊帶，要求焊膏涂層在基體平面上形成規(guī)則的圖形，形狀不限，所占面積占平面部分的30％～60％；

(4)焊點的制備：將步驟(3)涂好焊膏的基體通過高溫爐或者經(jīng)熱風進行加溫、熔融，加溫峰值維持在160℃～230℃，經(jīng)過15s～20s后在平面區(qū)域形成一個厚度為10μm～25μm的焊點，即整個涂錫工藝完成。

作為優(yōu)選，在步驟(2)電鍍環(huán)節(jié)中，其具體的涂錫工藝為：

21)將選好的基體置于銀鍍液、錫鉛合金鍍液或者純錫鍍液中；

22)鍍錫或錫鉛，在溫度為30℃、電流密度為20ASD～26ASD的環(huán)境下，電鍍60s～90s；

23)使基體表面覆蓋致密的錫或錫鉛合金鍍層，鍍層厚度為0～8μm，且表面光亮；

24)電鍍好后，將焊帶清洗干凈、烘干后備用。

作為優(yōu)選，在步驟(2)中使基體表面電鍍光亮的銀鍍層，且鍍層厚度為1μm～4μm。

作為優(yōu)選，在步驟(3)中焊膏選用：錫鉛焊膏、錫銀銅焊膏、錫鉍銀焊膏或者錫鉍焊膏。且其各組分按照質量百分比分別為：

所述錫銀銅焊膏的各組分按照質量百分比計為Sn3Ag0.5Cu；

作為優(yōu)選，所述錫鉍銀焊膏的各組分按照質量百分比計為Sn35Bi1Ag；

作為優(yōu)選，所述錫鉍焊膏的各組分按照質量百分比計為Sn37Pb；其中Sn為余量。

本發(fā)明的有益效果：本專利的工藝適用于焊帶表面壓制有壓花槽的異構帶，同時也適用于傳統(tǒng)形狀的焊帶。在保證其有效焊接的面積的情況下，保證了焊接的牢固性；在滿足焊接要求、降低內應力的同時，也使焊帶表面能全反射部分太陽光并使其重新加入光電轉換，進一步提升組件實際功率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖；

圖2為實施例一電鍍的示意圖；

圖3為實施例一滾輪涂布的示意圖；

圖4為實施例一滾輪涂布后的示意圖；

圖5為實施例二印刷涂布的示意圖；

圖6為實施例二印刷加溫后的基體結構示意圖；

圖7為實施例三噴涂印刷的示意圖；

圖8為實施例三噴涂印刷后的結構示意圖；

圖9為實施例四移印印刷前的結構示意圖；

圖10為實施例四印刷后的結構示意圖；

圖11為實施例五移印前的結構示意圖；

圖12為實施例五移印后的結構示意圖；

其中：1.基體，2.凹槽，3.基體平面，4.底可焊層，5.可焊層，6.焊膏，7.不銹鋼網(wǎng)版，8.刮刀，9.網(wǎng)孔，10.噴嘴，11.遮蔽板，12.移印機，13.移印頭。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種光伏焊帶，包括基體1，該基體1為金屬單質或者合金材料，所述基體1上表面通過壓制形成若干凹槽2，每相鄰兩個所述凹槽2之間形成基體平面3，通過連續(xù)電鍍加工基體1表面形成底可焊層4，在基體平面3上涂布焊膏形成可焊層5。

在本專利中：

一、所述凹槽2的形狀為菱形花紋槽、斜形V槽或者其它壓制的花紋槽，且凹槽的深度不超過基體厚度的50％。

二、所述凹槽2的投影面積占基體1上表面面積的35％以上，70％以下；對于斜形V槽其投影面積要占到基體上表面面積的40％以上，對于其它壓制的花紋槽，其投影面積要占到基體上表面面積的30％以上。

三、所述底可焊層4的厚度為0～8μm，且不包括0，底可焊層4為一層或者多層，且其厚度優(yōu)選為2μm～8μm。作為底可焊層要求其表面光亮，對基體能形成保護，且形成全反射面，同時，經(jīng)過兩次高溫后能維持電鍍加工后的光亮特性。

同時，本發(fā)明還公開了本專利光伏焊帶的涂錫工藝，其具體步驟見具體的實施例：

實施例一

如圖2至圖4所示，公開的是采用滾輪來涂布光伏焊帶的工藝流程，其包括：

(1)基體選擇：選用無氧銅帶作為基體，該無氧銅帶為雙平面焊帶或者為異構銅帶。

(2)電鍍：

21)將選好的基體置于錫鉛合金鍍液中；該合金鍍液中有7％的添加劑和光亮劑；

22)在溫度為30℃、電流密度為26ASD的環(huán)境下，電鍍60s～70s；

23)使基體表面覆蓋致密的錫鉛合金鍍層，鍍層厚度為6μm，且表面光亮；

24)電鍍好后，將焊帶清洗干凈、烘干后備用。

(3)焊膏的涂布和印刷：將步驟(2)中電鍍好底可焊層的基體進行焊膏的涂布和印刷，其具體過程為：

31)焊膏的制備：選擇5級粒度、粘度范圍為150±5％Pa.s的錫鉛膏調制備用；

32)涂布焊膏層：通過泡棉滾輪或者橡膠滾輪將制備好的錫鉛膏涂布在電鍍好的基體平面上；形成25μm的焊膏層，即可焊層。

(4)焊點的制備：將步驟(3)涂好焊膏的基體通過高溫爐或者經(jīng)熱風進行加溫、熔融，加溫峰值維持在190℃，經(jīng)過20s后在平面區(qū)域形成一個厚度為12μm的焊點，即整個涂錫工藝完成。

實施例二

如圖5至圖6所示，公開的是采用印刷方式來涂布光伏焊帶的工藝流程，其包括：

(1)基體選擇：選用無氧銅帶作為基體，該無氧銅帶為異構銅帶。

(2)電鍍：

21)將選好的基體置于錫鉛合金鍍液中；該合金鍍液中有7％的添加劑和光亮劑；

22)在溫度為30℃、電流密度為26ASD的環(huán)境下，電鍍60s；

23)使基體表面覆蓋致密的錫鉛合金鍍層，鍍層厚度為6μm，且表面光亮；

24)電鍍好后，將焊帶清洗干凈、烘干后備用。

(3)焊膏的涂布和印刷：將步驟(2)中電鍍好底可焊層的基體進行焊膏的涂布和印刷，其具體過程為：

31)焊膏的制備：選擇5級粒度、粘度范圍為190±5％Pa.s的錫銀銅焊膏調制備用，其中錫銀銅焊膏各個組分的比例為：Sn3Ag0.5Cu；

32)涂布焊膏層：通過印刷的方式將制備好的錫銀銅焊膏涂布在電鍍好的基體平面上；使用不銹鋼網(wǎng)版，在網(wǎng)版上開設等同于異構銅帶的平臺尺寸和形狀，通過不銹鋼刮刀的印刷方式，在平臺上印刷制備好的錫銀銅焊膏，在基體平面上形成一層20μm的焊膏層，即可焊層。

(4)焊點的制備：將步驟(3)涂好焊膏的基體通過高溫爐或者經(jīng)熱風進行加溫、熔融，加溫峰值維持在230℃，經(jīng)過20s后，錫銀銅焊膏熔融，在平面區(qū)域形成一個厚度為10μm的焊點，在平面區(qū)域總計厚度達到15μm，即整個涂錫工藝完成。

實施例三

如圖7至圖8所示，公開的是采用噴涂方式來涂布光伏焊帶的工藝流程，其包括：

(1)基體選擇：選用無氧銅帶作為基體，該無氧銅帶為雙平面焊帶或者為異構銅帶，通過機械方式在基體一個寬面上壓制斜坡，使得該基體從截面上看呈一個梯形截面，且該梯形的上底為整個焊帶寬度的一半。

(2)電鍍：

21)將選好的基體置于純錫鍍液中；該鍍液中有7％的添加劑和光亮劑；

22)鍍錫，在溫度為30℃、電流密度為26ASD的環(huán)境下，電鍍90s；

23)使基體表面覆蓋致密的純錫鍍層，鍍層厚度為5μm，且表面光亮；

24)電鍍好后，將焊帶清洗干凈、烘干后備用。

(3)焊膏的涂布和印刷：將步驟(2)中電鍍好底可焊層的基體進行焊膏的涂布和印刷，其具體過程為：

31)焊膏的制備：選擇5級粒度、粘度范圍為150±5％Pa.s的錫鉍銀焊膏調制備用，該錫鉍銀焊膏的合金比例為Sn35Bi1Ag；

32)涂布焊膏層：通過噴涂方式將制備好的錫鉍銀焊膏涂布在電鍍好的基體平面上；使用不銹鋼網(wǎng)版做遮蔽，在網(wǎng)版上開設等同于一半基體寬度的通孔槽，特制噴嘴在基體梯形截面的上底上涂布焊膏，形成一層30μm的焊膏層，即可焊層。

(4)焊點的制備：將步驟(3)涂好焊膏的基體通過高溫爐或者經(jīng)熱風進行加溫、熔融，加溫峰值維持在170℃，經(jīng)過20s后在平面區(qū)域形成一個厚度為20μm的焊點，在平面區(qū)域總計厚度達到25μm，即整個涂錫工藝完成。

實施例四

如圖9-圖10所示，公開的是采用移印方式來涂布光伏焊帶的工藝流程，其包括：

(1)基體選擇：選用無氧銅帶作為基體，該無氧銅帶為雙平面焊帶或者為異構銅帶，通過機械方式在基體的一個寬面上壓制深度為基體厚度2/3的盲孔。

(2)電鍍：

21)將選好的基體置于錫鉛合金鍍液中；該合金鍍液中有7％的添加劑和光亮劑；

22)鍍錫鉛，在溫度為30℃、電流密度為26ASD的環(huán)境下，電鍍90s；

23)使基體表面覆蓋致密的錫鉛合金鍍層，鍍層厚度為7μm，且表面光亮；

24)電鍍好后，將焊帶清洗干凈、烘干后備用。

(3)焊膏的涂布和印刷：將步驟(2)中電鍍好底可焊層的基體進行焊膏的涂布和印刷，其具體過程為：

31)焊膏的制備：選擇5級粒度、粘度范圍為150±5％Pa.s的錫鉛膏調制備用，且錫鉛膏的合金比例為Sn37Pn；

32)涂布焊膏層：通過移印的方式將制備好的錫鉛膏涂布在電鍍好的基體平面上；使用軟膠作為移印載體，通過軟膠上沾附的錫鉛焊膏，在基體平面上刷上一層30μm的焊膏層，即可焊層。

(4)焊點的制備：將步驟(3)涂好焊膏的基體通過高溫爐或者經(jīng)熱風進行加溫、熔融，加溫峰值維持在180℃，經(jīng)過20s，使焊膏熔融，基體平面區(qū)域形成一個厚度為15μm的焊點，在平面區(qū)域總計厚度達20μm，即整個涂錫工藝完成。

實施例五

如圖11-圖12所示，公開的是采用移印方式來涂布光伏焊帶的工藝流程，其包括：

(1)基體選擇：選用無氧銅帶作為基體，該無氧銅帶為雙平面焊帶或者為異構銅帶。

(2)電鍍：

21)將選好的基體置于純錫鍍液中；該合鍍液中有7％的添加劑和光亮劑；

22)在溫度為30℃、電流密度為20ASD的環(huán)境下，電鍍70s；

23)使基體表面覆蓋致密的純錫鍍層，鍍層厚度為6μm，且表面光亮；

24)電鍍好后，將焊帶清洗干凈、烘干后備用。

(3)焊膏的涂布和印刷：將步驟(2)中電鍍好底可焊層的基體進行焊膏的涂布和印刷，其具體過程為：

31)焊膏的制備：選擇5級粒度、粘度范圍為150±5％Pa.s的錫鉍銀焊膏調制備用；

32)涂布焊膏層：通過移印的方式將制備好的錫鉍銀焊膏涂布在電鍍好的基體平面上；具體采用軟膠作為移印載體，通過軟膠上沾附的錫鉍銀焊膏，在基體平面上刷上一層厚度為30μm的焊膏層，即可焊層。

(4)焊點的制備：將步驟(3)涂好焊膏的基體通過高溫爐或者經(jīng)熱風進行加溫、熔融，加溫峰值維持在170℃，經(jīng)過15s后在平面區(qū)域形成一個厚度為15μm的焊點，在基體平面區(qū)域總計厚度達到20μm，即整個涂錫工藝完成。

表一

綜上所述：如表一所示，為各個實施例的拉力測試結果以及對比功率的情況，從上表中可以看出：

在本項發(fā)明內通過多種實施途徑的組合，首先穩(wěn)定了焊接狀況，改善了焊接性能，同時改善了傳統(tǒng)熱浸鍍焊帶使用過程中產(chǎn)生的空焊，夾雜氣泡等問題；對比于純光亮電鍍的焊帶，本發(fā)明在焊接拉力上有穩(wěn)定的表現(xiàn)，且能夠維持其提高功率的特性，避免了在傳統(tǒng)異構銅帶中由于加熱而導致反射面破壞從而造成功率不穩(wěn)定。同時本發(fā)明減少了焊料的使用，對比傳統(tǒng)熱浸鍍，減少焊料60％以上，同時實現(xiàn)了焊帶的無鉛化，低溫化。

采用本專利公開的涂錫工藝制得的光伏焊帶，在手工焊接和機器焊接過程中均能有優(yōu)異的表現(xiàn)。其通過兩次加工形成的新型材料，使得該產(chǎn)品應用后提高太陽能產(chǎn)品的功率提高，節(jié)省材料且提高材料的焊接性能。