金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带及其制备方法技术

金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带及其制备方法，它涉及太阳能光伏焊接导带及其制备方法。本发明专利技术解决了现有的涂锡铜导带易产生热疲劳性断裂的技术问题。本发明专利技术金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带是由第一铜层、位于中间的金属塑料层和第二铜层构成的平行三层复合结构带；或者是由金属塑料和铜层构成的包芯式复合结构带，其中铜层包覆在金属塑料的外表面。制备方法：金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带是通过电镀或化学镀的方法在金属塑料的外表面镀铜层得到的；或者用延压机轧制而成。以金属塑料为中间层或芯，可完全避免热应力下造成焊带或多晶硅电池板疲劳性断裂，金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带用于太阳能装置中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能光伏焊接导带及其制备方法。
技术介绍
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. Imm 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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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. Imm 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. MSmm金属塑料为阴极，以铜为阳极，在温度为30°C 500C、电流密度为0. 5A/dm2 0. 8A/dm2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. Imm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4塑料复合太阳能光伏汇流焊带。本专利技术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. Imm 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. MSmm金属塑料为阴极，以铜为阳极，在温度为30°C 50°C、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。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. MSmm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Imm 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. Imm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。本专利技术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°C 80°C)，其较宽的过冷液相区(ΔΤ = 80Κ)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。本专利技术同时拥有易加工，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。本专利技术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。具体实施例方式具体实施方式一(请参见附图1)本专利技术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. Imm 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°C 80°C)，金属塑料具有较宽的过冷液相区(ΔΤ = 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，可认为工艺处理容本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．金属塑料复合太阳能光伏汇流焊带，其特征在于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）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％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何鹏，林铁松，柴戡，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93