[发明专利]铝基材光伏焊带及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于光伏焊带加工技术领域，具体涉及铝基材光伏焊带。

背景技术

光伏焊带又称镀锡铜带或涂锡铜带，分汇流带和互连带。太阳能光伏组件使用了大量的多晶和单晶Si片，这些Si片需要由光伏焊带连通来传输电力进行发电。随着太阳能光伏组件的快速发展，需要大量用于太阳能光伏组件的焊带。

公开号为CN2012430144的实用新型专利公开了一种太阳能电池涂锡带，包括铜带基材，铜带基材一面覆盖有锡合金层，另一面覆盖有与太阳能电池片同色的保护层，保护层为颜料层或者为掺入颜料添加剂的锡合金涂层。

公开号为CN101488536的专利公开了一种太阳能光伏组件汇流带及汇流带组装太阳能板的方法，其汇流带上的锡层涂覆采用热浸锡工艺。

日本专利特开平2002-263880号公报公开了一种用无氧铜及高纯铜作为太阳能光伏组件互连带/汇流带的导电材料，采用的也是热浸锡工艺。

公开号为CN102254978的专利公开了一种铜基材光伏焊带，采用电镀的方法在铜带基材上涂覆一层锡铅合金层。

现有光伏焊带制造技术存在以下两个方面的问题：

1．现有太阳能光伏焊带均采用纯度较高的无氧铜或高纯铜（99.99％）作为导体材料，制造成本高，而且由于铜基材的唯氏硬度和屈服强度高，直接影响焊带与太阳能电池片的焊接，电池片弯曲度增加，破片率和虚焊率高，另外，目前太阳能电池片的生产趋势是向超薄方向发展，相应地对焊带维氏硬度和屈服强度的要求也越来越高。

2．现有技术一般采用热浸锡工艺将锡焊料涂覆至铜带上，生产效率低，覆盖的锡层厚度不均匀，有脱锡和黑斑现象，与基材结合力不佳，焊接性能和导电性能不良，且镀层厚度不可控。

发明内容

本申请人针对现有光伏焊带制造技术存在的上述缺陷，提供一种铝基材光伏焊带及其制造方法，由该法制造的光伏焊带其屈服强度和维氏硬度均优于普通热浸锡工艺制造的铜基材产品，电阻率相当，焊接性能和导电性能好，镀层厚度可控，制造成本低。

本发明的技术方案如下：

一种铝基材光伏焊带，其特征在于：包括

铝带基材；

涂覆于所述铝带基材周面的打底镀层，所述打底镀层的成分为Sn、Cu、Ni、Zn中的一种；

涂覆于所述打底镀层周面的导电镀层，所述导电镀层的成分为Cu、Ni、Sn、Cu-Sn合金中的一种；

以及涂覆于所述导电镀层周面的可焊性镀层，所述可焊性镀层的成分为Sn系合金。

其进一步的技术方案为：

所述焊带的宽度为1.1～20mm。

所述打底镀层的厚度为2～4μm，所述导电镀层的厚度为10～50μm，所述可焊性镀层的厚度为3～15μm。

所述Sn系合金为Sn-Ag、Sn-Pb、Sn-Cu、Sn-Bi、Sn-Ga-Bi中的一种。

本发明还提供了一种铝基材光伏焊带的制造方法，采用化学沉积法在所述铝带基材上涂覆所述打底镀层，再通过电化学沉积法在所述打底镀层上依次涂覆所述导电镀层和可焊性镀层。

具体步骤如下：

（1）将纯铝丝压延成铝扁带，于300～600℃加热30～90min；

（2）将上述加热处理后的铝扁带置入含有打底镀层金属元素的镀液中进行化学沉积打底镀层，镀液温度57～63℃，化学沉积时间1～2min；

（3）将沉积有打底镀层的铝扁带通过含有导电镀层金属元素的电镀液进行电化学沉积，电镀液温度30～40℃，电流密度20～30A/dm²，电化学沉积时间1～2min；

（4）将沉积有导电镀层的铝扁带通过含有可焊性镀层金属元素的电镀液进行电化学沉积，电镀液温度20～30℃，电流密度20～30A/dm²，电化学沉积时间1～2min。

其进一步的技术方案为：

在步骤（2）所述镀液中：

Sn的加入形态为Na₂SnO₃·3H₂O（K₂SnO₃.3H₂O），其质量浓度为40～60g/L；

Cu的加入形态为CuSO₄·5H₂O，其质量浓度为1～3g/L；

Ni的加入形态为NiSO₄·7H₂O，其质量浓度为3～5g/L；