[发明专利]一种光伏焊带用锡银基钎料合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光伏焊带用锡银基钎料合金，包括以下质量百分比的原料组分：Ag 0.5wt.％‑3.5wt.％、Cu 0.3wt.％‑1wt.％、Bi 1.0wt.％‑5.0wt.％、Ni 0.01wt.％‑0.35wt.％、Pr 0.01wt.％‑0.3wt.％和V 0.01wt.％‑0.5wt.％，余量为Sn；还包括：Ti 0.01wt.％‑0.8wt.％、In 10.0wt.％‑20.0wt.％和Zr 0.01wt.％‑0.2wt.％。还公开了一种光伏焊带用锡银基低熔点钎料合金的制备方法，可简单、方便的制备，便于批量化生产。本发明的光伏焊带用锡银基低熔点钎料合金熔点低、导电率好、钎焊性能优良。

技术领域

本发明涉及电子封装基光伏焊带用钎料技术领域，尤其涉及一种光伏焊带用锡银基钎料合金及其制备方法。

背景技术

随着科技的发展，太阳能利用的技术越来越成熟，而将太阳能转化成为电能时则需要光伏效应，光伏效应的发生又依赖于光伏焊带，光伏焊带又称镀锡铜带，在无氧铜带上镀上一层锡基钎料，是太阳能电池组件中重要的枢纽部分，其起着传输和汇集电池片所产生的电流的关键作用，当焊带质量较差时它的电流收集效率较低，二者有着密切的联系。在焊接过程中由于硅片焊接后经历瞬间冷却，而光伏焊带与电池硅片的热膨胀系数不匹配造成较大的焊接应力，使得焊点发生隐裂或碎片现象。另外在太阳能电池片的单片焊接和片接的互联过程中，焊接区域周围受热不均匀产生较大的温差，也会造成焊点局部应力集中导致焊接失效。

Sn-Pb二元焊料因其具有熔点低(183℃)、来源广泛、润湿性能好及综合力学性能优越，而被广泛应用于光伏焊带领域。但由于Pb与含Pb化合物具有毒性，对于人体和环境会造成极大的损害。随着人们环保意识的增强，开发和研究无铅焊料来代替传统Sn-Pb二元焊料迫在眉睫。锡银基钎料具有剪切强度、蠕变抗力、疲劳行为优越的特点，使接头更为可靠；但其共晶熔点为221℃，相比较Sn-Pb其熔点高出38℃，过高的熔点会导致钎焊温度的升高，钎焊过程中对光伏板造成损坏。

因此目前降低锡银基钎料熔点亟不可待，具有深远的显示意义和广阔的应用前景。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种光伏焊带用锡银基钎料合金，该合金熔点低、导电率好、钎焊性能优良。

本发明的另一目的在于提供一种光伏焊带用锡银基钎料合金的制备方法，该方法简单，操作方便，便于批量化生产。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种光伏焊带用锡银基低熔点钎料合金，包括以下质量百分比的原料组分：Ag0.5wt.％-3.5wt.％、Cu 0.3wt.％-1wt.％、Bi 1.0wt.％-5.0wt.％、Ni 0.01wt.％-0.35wt.％、Pr 0.01wt.％-0.3wt.％和V 0.01wt.％-0.5wt.％，余量为Sn。

本发明技术方案一的特点和进一步的改进在于：

优选的，所述光伏焊带用锡银基低熔点钎料合金还包括：Ti 0.01wt.％-0.8wt.％。

进一步优选的，所述光伏焊带用锡银基低熔点钎料合金还包括：In 10.0wt.％-20.0wt.％。

进一步优选的，所述光伏焊带用锡银基低熔点钎料合金还包括：Zr 0.01wt.％-0.2wt.％。

技术方案二：

一种光伏焊带用锡银基低熔点钎料合金的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将纯度为99.99％的锡、银、铜放入刚玉坩埚中，在真空环境中进行熔炼，待原材料完全熔化后保温30～60min，并且每10min搅拌一次，取出倒入模具后得到合金A；