金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及太阳能光伏焊接导带及其制备方法。背景技术 随着国际经济环境竞争日益激烈, 国民经济发展面临巨大挑战, 对新能源市场的 争夺和战略部署在整个经济市场大背景中的地位日益突出。 常规的能源紧张同时对自然环 境保护要求的日益严苛下, 太阳能作为可再生能源的一种, 作为未来能源结构中的最重要 组成部分的地位也日益凸显, 如何改善太阳能装置的使用效率和寿命, 其重要性已不言而 喻。太阳能组件的寿命主要取决于其内部连线的疲劳寿命, 即涂锡铜导带的使用寿命。由 于现代太阳能装置设计的高度集成化而不可拆卸, 其中各个光伏打组件如多晶硅及陶瓷组 元间在工作中每次温度改变热循环下热应力就会产生应变不匹配, 宽度为 2mm ~ 62mm、 厚 度为 0.1mm ~ 0.25mm 的涂锡铜导带作为导电连接线在热循环过程中就极易导致热疲劳性 断裂, 甚至在热应力下导致多晶硅太阳能电池板发生脆裂, 结果是终结太阳能装置的运行。
如何提高光伏导带的力学性能, 来完美地契合在太阳能装置运行热循环中各个伏打组件间 的热应变, 并起到缓解热应力的作用, 将是对整个太阳能装置最终的集成化, 使用效率和寿 命起到决定因素的关键问题。 发明内容
本发明是要解决现有的涂锡铜导带易产生热疲劳性断裂的技术问题, 而提供金属 塑料复合太阳能光伏汇流焊带及其制备方法。
本发明的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带是由第一铜层、 金属塑料层和第二铜 层构成的平行三层复合结构带, 复合结构带的宽度为 2mm ~ 62mm, 厚度为 0.1mm ~ 0.25mm, 其中金属塑料层位于中间, 第一铜层和第二铜层分别位于金属塑料层的上、 下两侧, 金属塑 料层的厚度占复合结构带厚度的 50%~ 99%, 第一铜层与金属塑料层的接触率大于 99%, 第二铜层与金属塑料层的接触率大于 99%。
上述的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制备方法按以下步骤进行 : 以硫酸铜 溶液为电镀液, 以厚度为 0.05mm ~ 0.248mm 金属塑料为阴极, 以铜为阳极, 在温度为 30℃~ 2 2 50℃、 电流密度为 0.5A/dm ~ 0.8A/dm 的条件下电镀 20min ~ 60min, 得到复合板材, 然后 切割成宽度为 2mm ~ 62mm 的带条, 得到金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带。
上述的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制备方法还可以按以下步骤进行 : 以 厚度为 0.05mm ~ 0.248mm 金属塑料为阴极, 以铜为阳极, 浸入到化学镀液中进行化学镀铜 40min ~ 60min, 得到复合板材, 然后切割成宽度为 2mm ~ 62mm 的带条, 得到金属塑料复合 太阳能光伏汇流焊带。
上述的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制备方法还可以按以下步骤进行 : 将 厚度为 0.15mm ~ 0.25mm 的金属塑料板作为中间层, 上、 下覆盖厚度为 0.05mm ~ 0.1mm 铜 板, 加入到压延机中轧制, 得到复合板材, 然后切割成宽度为 2mm ~ 62mm 的带条, 得到金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带。
本发明的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带是由金属塑料和铜层构成的包芯式 复合结构带, 复合结构带的宽度为 2mm ~ 62mm, 厚度为 0.1mm ~ 0.25mm, 其中金属塑料为 芯, 铜层包覆在金属塑料的外表面, 金属塑料的厚度占复合结构带厚度的 50%~ 99%, 铜 层与金属塑料的接触率大于 99%。
上述的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制备方法按以下步骤进行 : 以硫酸铜 溶液为电镀液, 以厚度为 0.05mm ~ 0.248mm 金属塑料为阴极, 以铜为阳极, 在温度为 30℃~ 2 2 50℃、 电流密度为 0.5A/dm ~ 0.8A/dm 的条件下电镀 20min ~ 60min, 得到金属塑料复合 太阳能光伏汇流焊带。
上述的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制备方法还可以按以下步骤进行 : 以 厚度为 0.05mm ~ 0.248mm 金属塑料为阴极, 以铜为阳极, 浸入到化学镀铜液中进行化学镀 铜 20min ~ 45min, 得到金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带。
上述的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制备方法还可以按以下步骤进行 : 将 宽度为 1mm ~ 60mm、 厚度为 0.05mm ~ 0.27mm 的金属塑料板作为芯层, 外表面包覆厚度为 0.05mm ~ 0.1mm 铜板, 加入到压延机中轧制, 得到金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带。
本发明突破以工艺性制备软态铜解决热应力的拘囿, 在导带材料或结构上进行探 索, 选用金属塑料的原因在于太阳能伏打设备工作温度恰好也是金属塑料的玻璃转变温度 (70℃~ 80℃ ), 其较宽的过冷液相区 (ΔT = 80K) 和其高稳定性故可以在该温度范围内的 环境甚至液体环境内可十分方便地进行压缩、 拉伸、 扭曲、 压印等塑性加工操作, 该温度范 围内导带达到超塑性工作, 完美实现缓解热应力的需求, 故采用以金属塑料为主要材质的 复合多层 ( 包芯或三明治平行三层压制 ) 光伏导带设计方案来针对太阳能组件间热应力的 匹配性问题, 同时金属塑料本身具有高耐蚀性, 长寿命 ( 由阿列纽斯外推法可得发生晶化 孕育时间约 200 年 ), 可以完全避免热应力下造成焊带或多晶硅电池板疲劳性断裂的问题。 金属塑料不仅相对成本价格低廉, 导电性优良, 并且金属塑料本身具有较强的抗氧化和抗 腐蚀性, 其表面光洁度要求十分容易达到, 可认为工艺处理容易, 不涉及高能耗过程, 使太 阳能光伏导带制作本身具有较高的环境亲和性。 本发明同时拥有易加工, 工艺简单, 产品准 直性易保证的潜在特性。 也可以根据各光伏组件间的热应力匹配性的严格程度, 产品重量、 成本、 导电率、 连接效果、 产品成本等多个方面来调整成品导带中金属塑料和铜 ( 金属塑料 本身易与铜相复合 ) 所占比例。本设计还可使制作工艺大大简化并且提高产品质量, 并使 降低成本成为可能。
本发明的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带可广泛用于太阳能装置中。 附图说明
图 1 是具体实施方式一的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的横截面的结构示 意图, 图中 1 为第一铜层, 2 为金属塑料层, 3 为第二铜层 ; 图 2 是具体实施方式二十五的金 属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的横截面的结构示意图, 图中 4 为铜层, 5 为金属塑料。具体实施方式
具体实施方式一 : ( 请参见附图 1) 本发明的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带是由第一铜层 1、 金属塑料层 2 和第二铜层 3 构成的平行三层复合结构带, 复合结构带的宽度 为 2mm ~ 62mm, 厚度为 0.1mm ~ 0.25mm, 其中金属塑料层 2 位于中间, 第一铜层 1 和第二 铜层 3 位于金属塑料层 2 的上、 下两侧, 金属塑料层 2 的厚度占复合结构带厚度的 50%~ 99%, 第一铜层 1 与金属塑料层 2 的接触率大于 99%, 第二铜层 3 与金属塑料层 2 的接触率 大于 99%。
本实施方式选用金属塑料做为复合太阳能光伏汇流焊带的中间层, 太阳能伏打设 备工作温度恰好也是金属塑料的玻璃转变温度 (70℃~ 80℃ ), 金属塑料具有较宽的过冷 液相区 (ΔT = 80K) 和较高稳定性, 故可以在该温度范围内的环境, 甚至液体环境内可十分 方便地进行压缩、 拉伸、 扭曲、 压印等塑性加工操作, 该温度范围内导带达到超塑性工作, 完 美实现缓解热应力的需求, 以金属塑料为主要材质的平行三层复合多层的光伏导带可有效 解决太阳能组件间热应力的匹配性问题, 同时金属塑料本身具有高耐蚀性, 长寿命 ( 由阿 列纽斯外推法可得发生晶化孕育时间约 200 年 ), 可以完全避免热应力下造成焊带或多晶 硅电池板疲劳性断裂的问题。 金属塑料不仅相对成本价格低廉, 导电性优良, 并且金属塑料 本身具有较强的抗氧化和抗腐蚀性, 其表面光洁度要求十分容易达到, 可认为工艺处理容 易, 不涉及高能耗过程, 使太阳能光伏导带制作本身具有较高的环境亲和性。 具体实施方式二 : 本实施方式与具体实施方式一不同的是所述的金属塑料为铈基 合金 Ce70Al10Cu20 或 Ce70Al10Cu20Nb2。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三 : 具体实施方式一所述的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制 备方法按以下步骤进行 : 以硫酸铜溶液为电镀液, 以金属塑料为阴极, 以铜为阳极, 在温度 2 2 为 30℃~ 50℃、 电流密度为 0.5A/dm ~ 0.8A/dm 的条件下电镀 20min ~ 60min, 得到金属 塑料复合太阳能光伏汇流焊带。
本实施方式以简单易加工的电镀方法制备了复合太阳能光伏汇流焊带, 制备的复 合太阳能光伏汇流焊带以金属塑料做为复合太阳能光伏汇流焊带的中间层, 太阳能伏打设 备工作温度恰好也是金属塑料的玻璃转变温度 (70℃~ 80℃ ), 金属塑料具有较宽的过冷 液相区 (ΔT = 80K) 和较高稳定性, 故可以在该温度范围内的环境, 甚至液体环境内可十分 方便地进行压缩、 拉伸、 扭曲、 压印等塑性加工操作, 该温度范围内导带达到超塑性工作, 完 美实现缓解热应力的需求, 以金属塑料为主要材质的平行三层复合多层的光伏导带可有效 解决太阳能组件间热应力的匹配性问题, 同时金属塑料本身具有高耐蚀性, 长寿命 ( 由阿 列纽斯外推法可得发生晶化孕育时间约 200 年 ), 可以完全避免热应力下造成焊带或多晶 硅电池板疲劳性断裂的问题。 金属塑料不仅相对成本价格低廉, 导电性优良, 并且金属塑料 本身具有较强的抗氧化和抗腐蚀性, 其表面光洁度要求十分容易达到, 可认为工艺处理容 易, 不涉及高能耗过程, 使太阳能光伏导带制作本身具有较高的环境亲和性。
具体实施方式四 : 本实施方式与具体实施方式三不同的是 : 硫酸铜溶液的浓度为 0.02mol/L ~ 0.10mol/L。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五 : 本实施方式与与具体实施方式三不同的是 : 硫酸铜溶液的浓度 为? 0.08mol/L。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式六 : 本实施方式与具体实施方式三至五之一不同的是 : 电镀时的温 2 2 度为 32℃~ 48℃、 电流密度为 0.55A/dm ~ 0.75A/dm 、 电镀时间为 25min ~ 55min。其它 与具体实施方式三至五之一相同。
具体实施方式七 : 本实施方式与具体实施方式三至五之一不同的是 : 电镀时的温 2 度为 40℃、 电流密度为 0.65A/dm 、 电镀时间为 30min。其它与具体实施方式三至五之一相 同。
具体实施方式八 : 本实施方式的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制备方法 按以下步骤进行 : 以浓度为 0.05mol/L 的硫酸铜溶液为电镀液, 以宽度为 20mm, , 厚度为 2 0.20mm 金属塑料为阴极, 以铜为阳极, 在温度为 45℃、 电流密度为 0.7A/dm 的条件下电镀 25min, 然后切割至宽度为 8mm 的带条, 得到金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带。
本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带是由第一铜层 1、 金属塑料 层 2 和第二铜层 3 构成的平行三层复合结构带, 复合结构带的宽度为 8mm, 厚度为 0.21mm, 其中金属塑料层 2 位于中间, 第一铜层 1 和第二铜层 3 分别位于金属塑料层 2 的上、 下两侧, 金属塑料层 2 的厚度占复合结构带厚度的 95.2%, 第一铜层 1 与金属塑料层 2 的接触率为 100%, 第二铜层 3 与金属塑料层 2 的接触率为 100%。
将本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带与铜汇流带由双层玻璃 板夹焊, 放在温度为 80℃的保温箱中, 并通 220V 的交流电, 作为热循环, 保持 24h 后, 发现铜 汇流带断裂, 而本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带完整无损。 具体实施方式九 : 具体实施方式一所述的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制 备方法按以下步骤进行 : 以厚度为 0.05mm ~ 0.248mm 金属塑料为阴极, 以铜为阳极, 浸入到 化学镀液中进行化学镀铜 40min ~ 60min, 得到复合板材, 然后切割成宽度为 2mm ~ 62mm 的 带条, 得到金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带。
本实施方式以简单易加工的化学镀方法制备了复合太阳能光伏汇流焊带, 制备的 复合太阳能光伏汇流焊带以金属塑料做为复合太阳能光伏汇流焊带的中间层, 太阳能伏打 设备工作温度恰好也是金属塑料的玻璃转变温度 (70℃~ 80℃ ), 金属塑料具有较宽的过 冷液相区 (ΔT = 80K) 和较高稳定性, 故可以在该温度范围内的环境, 甚至液体环境内可十 分方便地进行压缩、 拉伸、 扭曲、 压印等塑性加工操作, 该温度范围内导带达到超塑性工作, 完美实现缓解热应力的需求, 以金属塑料为主要材质的平行三层复合多层的光伏导带可有 效解决太阳能组件间热应力的匹配性问题, 同时金属塑料本身具有高耐蚀性, 长寿命 ( 由 阿列纽斯外推法可得发生晶化孕育时间约 200 年 ), 可以完全避免热应力下造成焊带或多 晶硅电池板疲劳性断裂的问题。 金属塑料不仅相对成本价格低廉, 导电性优良, 并且金属塑 料本身具有较强的抗氧化和抗腐蚀性, 其表面光洁度要求十分容易达到, 可认为工艺处理 容易, 不涉及高能耗过程, 使太阳能光伏导带制作本身具有较高的环境亲和性。
具体实施方式十 : 本实施方式与具体实施方式九不同的是 : 金属塑料的厚度为 0.1mm ~ 0.20mm。其它与具体实施方式九相同。
具体实施方式十一 : 本实施方式与具体实施方式九不同的是 : 金属塑料的厚度为 0.15mm。其它与具体实施方式九相同。
具体实施方式十二 : 本实施方式与具体实施方式九至十一之一不同的是 : 化学镀 铜液是按以下方法配制的 : 按硫酸铜质量浓度为 195g/L ~ 248g/L、 质量百分浓度为 98%的 硫酸的质量浓度为 172g/L ~ 217g/L、 化学镀液中的氯离子的浓度为 50ppm ~ 100ppm 称取 硫酸铜、 质量百分浓度为 98%的硫酸和氯化铜并加入水中, 混合均匀, 得到化学镀铜液。其 它与具体实施方式九至十一之一相同。
具体实施方式十三 : 本实施方式与具体实施方式九至十一之一不同的是 : 化学镀 铜液是按以下方法配制的 : 按硫酸铜质量浓度为 200g/L、 质量百分浓度为 98%的硫酸的质 量浓度为 200g/L、 化学镀液中的氯离子的浓度为 80ppm 称取硫酸铜、 质量百分浓度为 98% 的硫酸和氯化铜并加入水中, 混合均匀, 得到化学镀铜液。 其它与具体实施方式九至十一之 一相同。
具体实施方式十四 : 本实施方式与具体实施方式九至十三之一不同的是化学镀铜 的时间为 1.0h ~ 3.5h。其它与具体实施方式九至十一之一相同。
具体实施方式十五 : 本实施方式与具体实施方式九至十三之一不同的是化学镀铜 的时间 2.5h。其它与具体实施方式九至十一之一相同。
具体实施方式十六 : 本实施方式的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制备方法 按以下步骤进行 : 以厚度为 0.18mm 金属塑料为阴极, 以铜为阳极, 浸入到化学镀铜液中进 行化学镀铜 30min, 得到复合板材, 然后切割成宽度为 10mm 的带条, 得到金属塑料复合太阳 能光伏汇流焊带 ; 其中化学镀铜液是按以下方法配制的 : 按硫酸铜质量浓度为 220g/L、 质 量百分浓度为 98%的硫酸的质量浓度为 200g/L、 化学镀液中的氯离子的浓度为 70ppm 称取 硫酸铜、 质量百分浓度为 98%的硫酸和氯化铜并加入水中, 混合均匀, 得到化学镀铜液。 本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带是由第一铜层 1、 金属塑料 层 2 和第二铜层 3 构成的平行三层复合结构带, 复合结构带的宽度为 10mm, 厚度为 0.19mm, 其中金属塑料层 2 位于中间, 第一铜层 1 和第二铜层 2 分别位于金属塑料层 2 的上、 下两侧, 金属塑料层 2 的厚度占复合结构带厚度的 94.7%, 第一铜层 1 与金属塑料层 2 的接触率为 100%, 第二铜层 3 与金属塑料层 2 的接触率为 100%。
将本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带与铜汇流带由双层玻璃 板夹焊, 放在温度为 80℃的保温箱中, 并通 220V 的交流电, 作为热循环, 保持 24h 后, 发现铜 汇流带断裂, 而本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带完整无损。
具体实施方式十七 : 具体实施方式一所述的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的 制备方法按以下步骤进行 : 将厚度为 0.15mm ~ 0.25mm 的金属塑料板作为中间层, 上、 下覆 盖厚度为 0.05mm ~ 0.1mm 铜板, 加入到压延机中轧制, 得到复合板材, 然后切割成宽度为 2mm ~ 62mm 的带条, 得到金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带。
本实施方式以简单易加工的压延轧制方法制备了复合太阳能光伏汇流焊带, 制备 的复合太阳能光伏汇流焊带以金属塑料做为复合太阳能光伏汇流焊带的中间层, 太阳能伏 打设备工作温度恰好也是金属塑料的玻璃转变温度 (70℃~ 80℃ ), 金属塑料具有较宽的 过冷液相区 (ΔT = 80K) 和较高稳定性, 故可以在该温度范围内的环境, 甚至液体环境内可 十分方便地进行压缩、 拉伸、 扭曲、 压印等塑性加工操作, 该温度范围内导带达到超塑性工 作, 完美实现缓解热应力的需求, 以金属塑料为主要材质的平行三层复合多层的光伏导带 可有效解决太阳能组件间热应力的匹配性问题, 同时金属塑料本身具有高耐蚀性, 长寿命 ( 由阿列纽斯外推法可得发生晶化孕育时间约 200 年 ), 可以完全避免热应力下造成焊带或 多晶硅电池板疲劳性断裂的问题。 金属塑料不仅相对成本价格低廉, 导电性优良, 并且金属 塑料本身具有较强的抗氧化和抗腐蚀性, 其表面光洁度要求十分容易达到, 可认为工艺处 理容易, 不涉及高能耗过程, 使太阳能光伏导带制作本身具有较高的环境亲和性。
具体实施方式十八 : 本实施方式与具体实施方式十七不同的是金属塑料板的厚度
为 0.12mm ~ 0.24mm。其它与具体实施方式十七相同。
具体实施方式十九 : 本实施方式与具体实施方式十七不同的是金属塑料板的厚度 为 0.18mm。其它与具体实施方式十七相同。
具体实施方式二十 : 本实施方式与具体实施方式十七至十九之一不同的是铜板的 厚度为 0.06mm ~ 0.09mm。其它与具体实施方式十七至十九之一相同。
具体实施方式二十一 : 本实施方式与具体实施方式十七至十九之一不同的是铜板 的厚度为 0.08mm。其它与具体实施方式十七至十九之一相同。
具体实施方式二十二 : 本实施方式与具体实施方式十七至二十一之一不同的是压 延机轧制时的温度为 40℃~ 80℃, 辊距为 0.1 ~ 0.25mm, 薄通次数为 6 ~ 8 次, 薄通时辊距 不变。其它与具体实施方式十七至二十一之一相同。
具体实施方式二十三 : 本实施方式与具体实施方式十七至二十一之一不同的是压 延机轧制时的温度为 60℃, 辊距为 0.2mm, 薄通次数为 7 次, 薄通时辊距不变。其它与具体 实施方式十七至二十一之一相同。
具体实施方式二十四 : 本实施方式的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制备方 法按以下步骤进行 : 将厚度为 0.20mm 的金属塑料板作为中间层, 上、 下覆盖厚度为 0.08mm 铜板, 加入到压延机中轧制, 轧制时的温度为 60℃, 辊距为 0.2mm, 薄通次数为 6 次, 薄通时 辊距不变, 得到复合板材, 然后切割成宽度为 10mm 的带条, 得到金属塑料复合太阳能光伏 汇流焊带。
本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带是由第一铜层 1、 金属塑料 层 2 和第二铜层 3 构成的平行三层复合结构带, 复合结构带的宽度为 10mm, 厚度为 0.20mm, 其中金属塑料层 2 位于中间, 第一铜层 1 和第二铜层 2 分别位于金属塑料层 2 的上、 下两 侧, 金属塑料层 2 的厚度占复合结构带厚度的 80%, 第一铜层 1 与金属塑料层 2 的接触率为 99.9%, 第二铜层 3 与金属塑料层 2 的接触率为 99.9%。
将本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带与铜汇流带由双层玻璃 板夹焊, 放在温度为 80℃的保温箱中, 并通 220V 的交流电, 作为热循环, 保持 24h 后, 发现铜 汇流带断裂, 而本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带完整无损。
具体实施方式二十五 : ( 请参见附图 2) 本实施方式的金属塑料复合太阳能光伏 汇流焊带是由金属塑料 5 和铜层 4 构成的包芯式复合结构带, 复合结构带的宽度为 2mm ~ 62mm, 厚度为 0.1mm ~ 0.25mm, 其中金属塑料 5 为芯, 铜层 4 包覆在金属塑料 5 的外表面, 金属塑料 5 的厚度占复合结构带厚度的 50%~ 99%, 铜层 4 与金属塑料 5 的接触率大于 99%。
本实施方式选用金属塑料做为复合太阳能光伏汇流焊带的芯层, 太阳能伏打设备 工作温度恰好也是金属塑料的玻璃转变温度 (70℃~ 80℃ ), 金属塑料具有较宽的过冷液 相区 (ΔT = 80K) 和较高稳定性, 故可以在该温度范围内的环境, 甚至液体环境内可十分方 便地进行压缩、 拉伸、 扭曲、 压印等塑性加工操作, 该温度范围内导带达到超塑性工作, 完美 实现缓解热应力的需求, 以金属塑料为主要材质的包芯式的光伏导带可有效解决太阳能组 件间热应力的匹配性问题, 同时金属塑料本身具有高耐蚀性, 长寿命 ( 由阿列纽斯外推法 可得发生晶化孕育时间约 200 年 ), 可以完全避免热应力下造成焊带或多晶硅电池板疲劳 性断裂的问题。 金属塑料不仅相对成本价格低廉, 导电性优良, 并且金属塑料本身具有较强的抗氧化和抗腐蚀性, 其表面光洁度要求十分容易达到, 可认为工艺处理容易, 不涉及高能 耗过程, 使太阳能光伏导带制作本身具有较高的环境亲和性。
具体实施方式二十六 : 本实施方式与具体实施方式二十五不同的是金属塑料为铈 基合金 Ce70Al10Cu20 或 Ce70Al10Cu20Nb2。其它与具体实施方式二十五相同。
具体实施方式二十七 : 本实施方式与具体实施方式二十五或二十六不同的是复合 结构带的宽度为 5mm ~ 60mm, 厚度为 0.12mm ~ 0.23mm。其它与具体实施方式二十五相同。
具体实施方式二十八 : 本实施方式与具体实施方式二十五或二十六不同的是复合 结构带的宽度为 30mm, 厚度为 0.18mm。其它与具体实施方式二十五相同。
具体实施方式二十九 : 本实施方式与具体实施方式二十五至二十八之一不同的是 复合结构带的金属塑料 2 的厚度占复合结构带厚度的 55%~ 90%。其它与具体实施方式 二十五至二十八之一相同。
具体实施方式三十 : 本实施方式与具体实施方式二十五至二十八之一不同的是复 合结构带的金属塑料 2 的厚度占复合结构带厚度的 80%。其它与具体实施方式二十五至 二十八之一相同。
具体实施方式三十一 : 具体实施方式二十五所述的金属塑料复合太阳能光伏汇流 焊带的制备方法按以下步骤进行 : 以硫酸铜溶液为电镀液, 以厚度为 0.05mm ~ 0.248mm 金 属塑料为阴极, 以铜为阳极, 在温度为 30℃~ 50℃、 电流密度为 0.5A/dm2 ~ 0.8A/dm2 的条 件下电镀 20min ~ 60min, 得到金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带。
本实施方式以简单易加工的电镀方法制备了复合太阳能光伏汇流焊带, 制备的复 合太阳能光伏汇流焊带以金属塑料做为复合太阳能光伏汇流焊带的中间层, 太阳能伏打设 备工作温度恰好也是金属塑料的玻璃转变温度 (70℃~ 80℃ ), 金属塑料具有较宽的过冷 液相区 (ΔT = 80K) 和较高稳定性, 故可以在该温度范围内的环境, 甚至液体环境内可十分 方便地进行压缩、 拉伸、 扭曲、 压印等塑性加工操作, 该温度范围内导带达到超塑性工作, 完 美实现缓解热应力的需求, 以金属塑料为主要材质的平行三层复合多层的光伏导带可有效 解决太阳能组件间热应力的匹配性问题, 同时金属塑料本身具有高耐蚀性, 长寿命 ( 由阿 列纽斯外推法可得发生晶化孕育时间约 200 年 ), 可以完全避免热应力下造成焊带或多晶 硅电池板疲劳性断裂的问题。 金属塑料不仅相对成本价格低廉, 导电性优良, 并且金属塑料 本身具有较强的抗氧化和抗腐蚀性, 其表面光洁度要求十分容易达到, 可认为工艺处理容 易, 不涉及高能耗过程, 使太阳能光伏导带制作本身具有较高的环境亲和性。
具体实施方式三十二 : 本实施方式与具体实施方式三十一不同的是硫酸铜溶液的 质量浓度为 180g/L ~ 250g/L。其它与具体实施方式三十一相同。
具体实施方式三十三 : 本实施方式与具体实施方式三十一不同的是硫酸铜溶液的 质量浓度为 210g/L。其它与具体实施方式三十一相同。
具体实施方式三十四 : 本实施方式与具体实施方式三十一至三十三之一不同的是 硫酸铜溶液的浓度为 190g/L。其它与具体实施方式三十一至三十三之一相同。
具体实施方式三十五 : 本实施方式与具体实施方式三十一至三十四之一不同的是 电镀时的温度为 32 ℃~ 48 ℃、 电流密度为 0.55A/dm2 ~ 0.75A/dm2、 电镀时间为 25min ~ 55min。其它与具体实施方式三十一至三十四之一相同。
具体实施方式三十六 : 本实施方式与具体实施方式三十一至三十四之一不同的是: 电镀时的温度为 40℃、 电流密度为 0.65A/dm2、 电镀时间为 30min。 其它与具体实施方式 三十一至三十四之一相同。
具体实施方式三十七 : 本实施方式的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制备 方法按以下步骤进行 : 以浓度为 248g/L 的硫酸铜溶液为电镀液, 以宽度为 20mm, , 厚度为 2 0.20mm 金属塑料为阴极, 以铜为阳极, 在温度为 45℃、 电流密度为 0.7A/dm 的条件下电镀 25min, , 得到金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带。
本实施方式的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带是由金属塑料 5 和铜层 4 构成的 包芯式复合结构带, 复合结构带的宽度为 20mm, 厚度为 0.21mm, 其中金属塑料 5 为芯, 铜层 4 包覆在金属塑料 5 的外表面, 金属塑料 5 的厚度占复合结构带厚度的 95.2%, 铜层 4 与金 属塑料 5 的接触率为 100%。
将本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带与铜汇流带由双层玻璃 板夹焊, 放在温度为 80℃的保温箱中, 并通 220V 的交流电, 作为热循环, 保持 24h 后, 发现铜 汇流带断裂, 而本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带完整无损。
具体实施方式三十八 : 具体实施方式二十五所述的金属塑料复合太阳能光伏汇流 焊带的制备方法还可以按以下步骤进行 : 以厚度为 0.05mm ~ 0.248mm 金属塑料为阴极, 以 铜为阳极, 浸入到化学镀铜液中进行化学镀铜 20min ~ 45min。 得到金属塑料复合太阳能光 伏汇流焊带。 本实施方式以简单易加工的化学镀方法制备了复合太阳能光伏汇流焊带, 制备的 复合太阳能光伏汇流焊带以金属塑料做为复合太阳能光伏汇流焊带的中间层, 太阳能伏打 设备工作温度恰好也是金属塑料的玻璃转变温度 (70℃~ 80℃ ), 金属塑料具有较宽的过 冷液相区 (ΔT = 80K) 和较高稳定性, 故可以在该温度范围内的环境, 甚至液体环境内可十 分方便地进行压缩、 拉伸、 扭曲、 压印等塑性加工操作, 该温度范围内导带达到超塑性工作, 完美实现缓解热应力的需求, 以金属塑料为主要材质的平行三层复合多层的光伏导带可有 效解决太阳能组件间热应力的匹配性问题, 同时金属塑料本身具有高耐蚀性, 长寿命 ( 由 阿列纽斯外推法可得发生晶化孕育时间约 200 年 ), 可以完全避免热应力下造成焊带或多 晶硅电池板疲劳性断裂的问题。 金属塑料不仅相对成本价格低廉, 导电性优良, 并且金属塑 料本身具有较强的抗氧化和抗腐蚀性, 其表面光洁度要求十分容易达到, 可认为工艺处理 容易, 不涉及高能耗过程, 使太阳能光伏导带制作本身具有较高的环境亲和性。
具体实施方式三十九 : 本实施方式与具体实施方式三十八不同的是 : 金属塑料的 厚度为 0.1mm ~ 0.20mm。其它与具体实施方式三十八相同。
具体实施方式四十 : 本实施方式与具体实施方式三十八不同的是 : 金属塑料的厚 度为 0.15mm。其它与具体实施方式三十八相同。
具体实施方式四十一 : 本实施方式与具体实施方式三十八至四十之一不同的是 : 化学镀铜液是按以下方法配制的 : 按硫酸铜质量浓度为 195g/L ~ 248g/L、 质量百分浓度 为 98 %的硫酸的质量浓度为 172g/L ~ 217g/L、 化学镀液中的氯离子的浓度为 50ppm ~ 100ppm 称取硫酸铜、 质量百分浓度为 98%的硫酸和氯化铜并加入水中, 混合均匀, 得到化 学镀铜液。其它与具体实施方式三十八至四十之一相同。
具体实施方式四十二 : 本实施方式与具体实施方式三十八至四十之一不同的是 : 化学镀铜液是按以下方法配制的 : 按硫酸铜质量浓度为 200g/L、 质量百分浓度为 98 %的
硫酸的质量浓度为 200g/L、 化学镀液中的氯离子的浓度为 70ppm 称取硫酸铜、 质量百分浓 度为 98%的硫酸和氯化铜并加入水中, 混合均匀, 得到化学镀铜液。其它与具体实施方式 三十八至四十之一相同。
具体实施方式四十三 : 本实施方式与具体实施方式三十八至四十二之一不同的是 化学镀铜的时间为 1h ~ 3.5h。其它与具体实施方式三十八至四十二之一相同。
具体实施方式四十四 : 本实施方式与具体实施方式三十八至四十二之一不同的是 化学镀铜的时间为 2h。其它与具体实施方式三十八至四十二之一相同。
具体实施方式四十五 : 本实施方式的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制备方 法按以下步骤进行 : 以厚度为 0.18mm、 宽度为 20mm 金属塑料为阴极, 以铜为阳极, 浸入到化 学镀铜液中进行化学镀铜 30min, 得到金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带 ; 化学镀铜液是 按以下方法配制的 : 按硫酸铜质量浓度为 190g/L、 质量百分浓度为 98%的硫酸的质量浓度 为 210g/L、 化学镀液中的氯离子的浓度为 70ppm 称取硫酸铜、 质量百分浓度为 98%的硫酸 和氯化铜并加入水中, 混合均匀, 得到化学镀铜液。
本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带是由金属塑料 5 和铜层 4 构 成的包芯式复合结构带, 复合结构带的宽度为 21mm, 厚度为 0.19mm, 其中金属塑料 5 为芯, 铜层 4 包覆在金属塑料 5 的外表面, 金属塑料 5 的厚度占复合结构带厚度的 94.7%, 铜层 4 与金属塑料 5 的接触率为 100%。 将本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带与铜汇流带由双层玻璃 板夹焊, 放在温度为 80℃的保温箱中, 并通 220V 的交流电, 作为热循环, 保持 24h 后, 发现铜 汇流带断裂, 而本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带完整无损。
具体实施方式四十六 : 具体实施方式二十五所述的金属塑料复合太阳能光伏汇流 焊带的制备方法按以下步骤进行 : 将宽度为 1mm ~ 60mm、 厚度为 0.05mm ~ 0.27mm 的金属 塑料板作为芯层, 外表面包覆厚度为 0.05mm ~ 0.1mm 铜板, 加入到压延机中轧制, 得到金属 塑料复合太阳能光伏汇流焊带。
本实施方式以简单易加工的压延轧制方法制备了复合太阳能光伏汇流焊带, 制备 的复合太阳能光伏汇流焊带以金属塑料做为复合太阳能光伏汇流焊带的中间层, 太阳能伏 打设备工作温度恰好也是金属塑料的玻璃转变温度 (70℃~ 80℃ ), 金属塑料具有较宽的 过冷液相区 (ΔT = 80K) 和较高稳定性, 故可以在该温度范围内的环境, 甚至液体环境内可 十分方便地进行压缩、 拉伸、 扭曲、 压印等塑性加工操作, 该温度范围内导带达到超塑性工 作, 完美实现缓解热应力的需求, 以金属塑料为主要材质的平行三层复合多层的光伏导带 可有效解决太阳能组件间热应力的匹配性问题, 同时金属塑料本身具有高耐蚀性, 长寿命 ( 由阿列纽斯外推法可得发生晶化孕育时间约 200 年 ), 可以完全避免热应力下造成焊带或 多晶硅电池板疲劳性断裂的问题。 金属塑料不仅相对成本价格低廉, 导电性优良, 并且金属 塑料本身具有较强的抗氧化和抗腐蚀性, 其表面光洁度要求十分容易达到, 可认为工艺处 理容易, 不涉及高能耗过程, 使太阳能光伏导带制作本身具有较高的环境亲和性。
具体实施方式四十七 : 本实施方式与具体实施方式四十六不同的是金属塑料板的 宽度为 3mm ~ 58mm、 厚度为 0.12mm ~ 0.24mm。其它与具体实施方式四十六相同。
具体实施方式四十八 : 本实施方式与具体实施方式四十六不同的是金属塑料板的 宽度为 40mm、 厚度为 0.18mm。其它与具体实施方式四十六相同。
具体实施方式四十九 : 本实施方式与具体实施方式四十六至四十八之一不同的是 铜板的厚度为 0.06mm ~ 0.09mm。其它与具体实施方式四十六至四十八之一相同。
具体实施方式五十 : 本实施方式与具体实施方式四十六至四十八之一不同的是铜 板的厚度为 0.08mm。其它与具体实施方式四十六至四十八之一相同。
具体实施方式五十一 : 本实施方式与具体实施方式四十六至五十之一不同的是压 延机轧制时的温度为 40℃~ 45℃, 辊距为 0.1 ~ 0.25mm, 薄通次数为 6 ~ 8 次, 薄通时辊距 不变。其它与具体实施方式四十六至五十之一相同。
具体实施方式五十二 : 本实施方式与具体实施方式四十六至五十之一不同的是压 延机的的温度为 42℃, 辊距为 0.18mm, 薄通次数为 7 次, 薄通时辊距不变。其它与具体实施 方式四十六至五十之一相同。
具体实施方式五十三 : 本实施方式的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带的制备方 法按以下步骤进行 : 将宽度为 2.5mm、 厚度为 0.25mm 的金属塑料板作为芯层, 外表面包覆厚 度为 0.05mm 铜板, 加入到压延机中轧制, 轧制时的温度为 45℃, 辊距 0.2mm, 薄通次数为 7 次, 薄通时辊距不变, 得到金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带。
本实施方式的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带是由金属塑料 5 和铜层 4 构成的 包芯式复合结构带, 复合结构带的宽度为 2.1mm, 厚度为 0.20mm, 其中金属塑料 5 为芯, 铜层 4 包覆在金属塑料 5 的外表面, 金属塑料 5 的厚度占复合结构带厚度的 92.7%, 铜层 4 与金 属塑料 5 的接触率为 99.9%。
将本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带与铜汇流带由双层玻璃 板夹焊, 放在温度为 80℃的保温箱中, 并通 220V 的交流电, 作为热循环, 保持 24h 后, 发现铜 汇流带断裂, 而本实施方式制备的金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带完整无损。