一種太陽電池用互連條的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種太陽電池用互連條，所述太陽電池用互連條的銅基純度等級滿足TU2及以上級別；塑性延伸率為0.2％的屈服強度為25MPa～65MPa，且滿足抗拉強度>130MPa和延伸率>15%，在與太陽電池焊接時，可降低太陽電池產生碎片。
【專利說明】—種太陽電池用互連條
【技術領域】
[0001]本發明涉及太陽電池用互連條。
【背景技術】
[0002]在光伏領域的晶體硅太陽電池組件中，通常采用互連條來焊接和串聯電池。目前，常規的互連條中間為純銅基材，表層為錫基合金。常規互連條的銅基材寬度在1.5?2.0mm之間、厚度在0.10?0.20mm之間，表面錫基合金單層厚度為20?30 μ m,互連條體積電阻率2.3Qmm2/m以下、屈服強度在60?IOOMPa之間，且抗拉強度>150MPa。每片電池上一般采用兩根或三根互連條焊接和串聯電池。
[0003]隨著晶體硅太陽電池技術的發展，轉換效率越來越高，而電池的厚度卻越來越薄，從以往的300 μ m到目前的180?200 μ m,今后可能發展到160 μ m甚至更薄。電池尺寸從本世紀初的103_X 103mm,逐漸發展到目前的125_X 125mm、156_X 156mm,今后甚至可能發展到200mmX200mm，單片電池的工作電流也隨之越來越大。為了減少太陽電池組件的串聯電阻，需要用增加單片電池上的主柵線，也就是增加互連條數量和增加互連條厚度或寬度的方法來降低組件的串聯電阻。而增加單片電池上的主柵線，即增加互連條數量和互連條加寬，都會增加遮擋電池表面面積而使電池接受陽光的面積減少，太陽電池組件的轉換效率就會下降。單純增加互連條厚度，則會使互連條變硬，電池在焊接過程中易產生彎曲和隱裂。所以，常規互連條已不適合焊接和串聯新的電池了。新的太陽電池對互連條提出了更高的要求，要從互連條材料本身和每片電池上所焊接互連條數量的匹配性綜合考慮，選擇互連條的原則是要保證電池輸出功率的有效傳導和電池不因互連條的原因使電池產生碎片。
[0004]因此，如何提供一種太陽電池用互連條以滿足業界的要求，已成為業界亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種可降低太陽電池產生碎片的太陽電池用互連條。
[0006]為實現上述目的，本發明將提供一種太陽電池用互連條，包括中間層為純銅基材，在所述中間層的表層為熔融焊接層；所述互連條的銅基純度等級滿足TU2及以上級別；塑性延伸率為0.2%的屈服強度為25MPa?65MPa，且滿足抗拉強度>130MPa和延伸率>15%。
[0007]與現有技術中太陽電池用互連條相比，本發明由于采用互連條的銅基純度等級滿足TU2及以上級別；塑性延伸率為0.2%的屈服強度為25MPa?65MPa，且滿足抗拉強度>130MPa和延伸率>15%，在與太陽電池焊接時，可降低太陽電池產生碎片。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]無具體實施方案
[0009]下面結合具體實施例來詳細說明本發明的目的及功效。
[0010]本發明是根據用戶端的使用反饋，對太陽電池用互連條產品進行改進后，提出的實施方案。即本發明的太陽電池用互連條包括:中間層為純銅基材，在所述中間層的表層為熔融焊接層，較佳地，該熔融焊接層為錫基合金；其中，所述互連條的銅基純度等級滿足TU2及以上級別；塑性延伸率為0.2%的屈服強度為25MPa?65MPa，且滿足抗拉強度>130MPa和延伸率>15%。符合以上要求的太陽電池互連條，用戶使用后，性能更好，在與電池焊接的過程中有效減少電池的熱變形，減少電池破碎。
[0011]作為形成上述互連條的金屬材料，其中間層材料可以使用純銅、純鋁、純銀等導電性、可焊性良好的各種金屬材料，但從材料成本和性能綜合角度出發優選純銅。銅的純度越高越好，銅基純度等級滿足TU2及以上級別。在雜質中，因為含有微量的氧就具有提高屈服強度的作用，因此越少越好，無氧銅(OFHC)和真空熔化銅等的氧含量在20ppm以下較適宜。
[0012]上述互連條的中間層，可以采用圓銅線，進行壓延的方式制備帶材；或將寬板帶材通過分條切割加工成制備窄帶材。在原材料加工過程中，中間層材料的屈服強度并未達到所需要求。因此，考慮采用充分退火，使所述太陽電池互連條塑性延伸率為0.2%的屈服強度進入25MPa?65MPa的范圍。一般地，中間層為純銅時，退火工藝是800°C?900°C左右，保溫I?3分鐘左右。
[0013]在實施上述充分退火時通入含有H2保護氣氛，保證帶材的表面質量，純銅退火時采用主動放線方式避免帶材受力，退火后的帶材通過滑動收線裝置或進行程序設置減小收線張力。
[0014]在實施上述的退火時，主要是將壓延后的帶材或分條切割后的窄帶材進行退火處理。
[0015]上述的中間層帶材，在后續的加工中將其浸入熔融的錫基合金加熱爐中，通過調整工藝，在其表面形成錫基合金層。熔融的錫基合金加熱爐的溫度應比錫基合金熔點高50。。?100。。。
[0016]上述的中間層帶材浸入熔融錫基合金加熱爐的過程中，需要通過裝置設計減小帶材由于彎曲引起的屈服強度提高。
[0017]實施例
[0018]采用無氧銅，即銅基純度等級滿足TU2及以上級別，寬板帶分條切割成1.8mm寬的窄帶材，將一部分分條切割后的帶材進行退火，退火工藝為800°C?900°C X2min，將未退火和退火后的帶材做為互連條的中間層。
[0019]將中間層帶材用助焊劑表面浸潤后，浸入錫合金加熱爐，錫合金(Sn_40%Pb)加熱爐的溫度為240°C?270°C，以3m/min的速度提起，在中間層帶材上涂覆一層錫合金，獲得互連條線材。
[0020]將獲得的互連條焊接在厚度180 μ m?200 μ m的晶體硅電池片上，電池片尺寸為156mmX 156mm，焊接溫度為300°C?360°C，觀察電池片的破碎情況。
[0021]按照國家標準GB/T 228.1的測試方法，測試不同處理方式互連條屈服強度、抗拉強度和延伸率。結果如表I。
[0022]表I[0023]
【權利要求】
1.一種太陽電池用互連條，其特征在于，所述太陽電池用互連條包括中間層為純銅基材，在所述中間層的表層為熔融焊接層；所述互連條的銅基純度等級滿足TU2及以上級別；塑性延伸率為0.2%的屈服強度為25MPa?65MPa，且滿足抗拉強度>130MPa和延伸率>15% ο
2.如權利要求1所述的太陽電池用互連條，其特征在于，在所述中間層的第一表面層和第二表面層形成熔融焊接層。
3.如權利要求2所述的太陽電池用互連條，其特征在于，在所述中間層介于第一表面層和第二表面層之間的側面層形成熔融焊接層。
4.一種太陽電池，其特征在于，其包括如權利要求1所述的太陽電池用互連條。
5.如權利要求4所述的太陽電池，其特征在于，所述太陽電池尺寸為125mmX125mm，在125mmX 125mm的太陽電池上選用3根互連條。
6.如權利要求4所述的太陽電池，其特征在于，所述太陽電池尺寸為156mmX156mm,在156mmX 156mm的太陽電池上選用4根互連條。
【文檔編號】H01L31/05GK103489947SQ201210190938
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月11日 優先權日:2012年6月11日
【發明者】朱永兵, 印冰, 溫建軍 申請人:無錫尚德太陽能電力有限公司