本发明属于太阳能设备组件的
技术领域：
，具体涉及一种太阳能电池组件用无氧铜带的制备方法。
背景技术：
：由于能源的短缺，促使人类须尽快开发新能源及高效节能材料，这是21世纪必须解决的重大课题。太阳能作为一种分布广泛、取之不尽、用之不竭的绿色无污染清洁能源，是人类社会可持续发展的首选能源。太阳能电池是利用光电效应将太阳能转换为电能的一种装置。铜带是制作太阳能电池组件涂锡焊带的基材，应用于光伏组件电池片之间的连接，是太阳能电池关键的组件之一。要求其应具有良好的导热导电性、易于镀锡、具有较高标准的尺寸公差和表面质量。目前太阳能电池使用的光伏电池功能组件材料涂锡合金铜带，其中的涂层合金多为含铅的锡合金，这就带来了涂锡合金铜带在生产和使用过程中无法避免的铅污染和毒害问题，不利于人体健康和环境保护。现有技术方法生产的镀锡铜带在镀锡前由于铜带表面污染物及氧化层没有去除干净，表面氧化严重，外观不均匀，厚度不均匀，使得在镀锡后使用时导电性能差，且镀层容易出现脱落的情况；同时涂锡以后，不但镀锡铜带易变色并且镀锡铜带表面易出现堆锡或存在隙缝等严重影响电性能的情况。因此，研究开发一种不易氧化，外观均匀且不易脱落的太阳能组件用铜带具有重要的现实意义。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前太阳能组件用铜带表面氧化严重的缺陷，本发明首先提供了一种太阳能电池组件用无氧铜带的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：（1）高纯铜熔炼：将1～2kg紫铜片用酸浸泡除杂后，置于尾端阀门连有感应炉的管式炉中，并对管式炉进行抽真空后，向管式炉中通入轻原子量气体15～20min，待轻原子量气体通入结束后，将管式炉加热至1800～1900℃，保温加热20～30min，继续通入轻原子量气体，并对感应炉进行抽真空后，将管式炉尾端的阀门打开，使管式炉中的气体进入真空炉中并冷却成粉，再升温至1100～1200℃，保温熔融反应1～2h，得到熔融金属铜；（2）上引连铸无氧铜杆：将熔融金属铜置于上引连铸机中，真空上引得到无氧铜杆；（3）连续挤压铜带坯料：以无氧铜杆为原料，采用挤压机生产铜带坯料，挤压机的转速为10～15r/min，挤压温度为500～600℃，挤出得到铜带坯料；（4）将铜带坯料经退火、酸洗后得到除杂铜带坯料，将混合液、5～8ml质量分数10%盐酸混合后，搅拌反应40～50min，再加入40～50g正硅酸乙酯、除杂铜带坯料和30～40ml质量分数为25%氨水，继续搅拌反应1～2h后离心分离，得到沉淀物，将沉淀物和10～20g木炭置于进行煅烧2～3h，即得太阳能电池组件用无氧铜带。所述的混合液是由5～8g聚乙烯醇、600～700ml水、20～30g钼酸铵和40～50g蔗糖混合而成的。步骤（1）中所述的轻原子量气体为氩气、氮气或氩气与氮气的混合气的任意一种。步骤（1）中所述的管式炉抽真空的真空度为1.3～1.5kpa。步骤（1）中所述的感应炉抽真空的真空度为60～80pa。步骤（2）中所述的上引连铸机的引杆速率为800～1000mm/s。步骤（4）中所述的酸洗所用的酸是质量分数为10%盐酸。步骤（4）中所述的煅烧的温度为1100～1200℃。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：本发明通过用酸将铜片表面除杂后，置于管式炉中进行加热使铜片变成铜蒸汽，而铜片中的氧化铜分解得到氧化亚铜，氧化亚铜需要更高的温度才能变成蒸汽，因此可得到的铜蒸汽纯度高，再将铜蒸汽能却后进行熔融反应后进行无氧铜杆，再经挤压、退火除杂等操作得到除杂无氧铜带坯料，再以钼酸铵和正硅酸乙酯为原料，水解后与氨水反应生成沉淀并通过化学吸附作用沉积在铜带坯料表面，再经煅烧可在铜带表面形成一层硅化钼薄膜，防止铜带氧化。具体实施方式称取1～2kg紫铜片，并剪成3cm×1cm的小片，将切好的小片置于盛有1～2l质量分数为15%盐酸的烧杯中，浸泡处理30～40min后，过滤，得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤3～5次，将洗净的滤渣置于尾端阀门连有感应炉的管式炉中，再用抽气泵对管式炉进行抽真空至真空度为1.3～1.5kpa后，向管式炉中通入轻原子量气体，控制轻原子量气体通入速率为100ml/min，通入15～20min，待轻原子量气体通入结束后，将管式炉加热至1800～1900℃，保温加热20～30min，继续以100ml/min速率向管式炉中通入轻原子量气体10～15min，并对真空感应炉进行抽真空至60～80pa后，将管式炉尾端的阀门打开，使管式炉中的气体进入真空感应炉中10～15min后，关闭管式炉尾端的阀门，使气体在真空感应炉中冷却成粉，再将真空感应炉以15℃/min的速率程序升温至1100～1200℃，保温熔融反应1～2h，待反应结束后，将产物置于上引连铸机中，真空上引得到无氧铜杆，控制引杆速率为800～1000mm/s，将得到的无氧铜杆置于挤压机中，控制挤压机转速为10～15r/min，挤压温度为500～600℃，挤出得到铜带坯料，将铜带坯料置于罩式退火炉中，在氮气保护下进行退火处理，控制退火温度为300～350℃，退火时间为3～4h，待退火结束后，得到退火后的物料，截取一块8cm×5cm退火后的物料置于盛有500～600ml质量分数为15%盐酸溶液的烧杯中，将烧杯移入超声波清洗仪中，以35～40khz的频率超声清洗10～15min，待清洗结束后，过滤，得到除杂无氧铜带坯料，称取5～8g聚乙烯醇加入到盛有600～700ml水的烧杯中，将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为100～105℃，转速为150～200r/min条件下搅拌溶解15～20min，再向烧杯中加入20～30g钼酸铵和40～50g蔗糖，继续搅拌混合10～15min，得到混合液，向混合液中加入5～8ml质量分数为10%盐酸，搅拌反应40～50min，再向烧杯中加入40～50g正硅酸乙酯和除杂无氧铜带坯料，搅拌混合1～3min后，再向烧杯中滴加30～40ml质量分数为25%氨水，搅拌反应1～2h，待反应结束后，将产物置于离心机中，在3000～4000r/min的转速下离心分离5～10min，得到沉淀物，将沉淀物和10～20g木炭置于煅烧炉中，于温度为1100～1200℃状态下保温煅烧2～3h，煅烧结束，将煅烧产物随炉冷却至室温，即可得到太阳能电池组件用无氧铜带。所述的轻原子量气体为氩气、氮气或氩气与氮气的混合气的任意一种。实例1称取2kg紫铜片，并剪成3cm×1cm的小片，将切好的小片置于盛有2l质量分数为15%盐酸的烧杯中，浸泡处理40min后，过滤，得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤5次，将洗净的滤渣置于尾端阀门连有感应炉的管式炉中，再用抽气泵对管式炉进行抽真空至真空度为1.5kpa后，向管式炉中通入氩气，控制氩气通入速率为100ml/min，通入20min，待氩气通入结束后，将管式炉加热至1900℃，保温加热30min，继续以100ml/min速率向管式炉中通入轻原子量气体10～15min，并对真空感应炉进行抽真空至80pa后，将管式炉尾端的阀门打开，使管式炉中的气体进入真空感应炉中15min后，关闭管式炉尾端的阀门，使气体在真空感应炉中冷却成粉，再将真空感应炉以15℃/min的速率程序升温至1200℃，保温熔融反应2h，待反应结束后，将产物置于上引连铸机中，真空上引得到无氧铜杆，控制引杆速率为1000mm/s，将得到的无氧铜杆置于挤压机中，控制挤压机转速为15r/min，挤压温度为600℃，挤出得到铜带坯料，将铜带坯料置于罩式退火炉中，在氮气保护下进行退火处理，控制退火温度为350℃，退火时间为4h，待退火结束后，得到退火后的物料，截取一块8cm×5cm退火后的物料置于盛有600ml质量分数为15%盐酸溶液的烧杯中，将烧杯移入超声波清洗仪中，以40khz的频率超声清洗15min，待清洗结束后，过滤，得到除杂无氧铜带坯料，称取8g聚乙烯醇加入到盛有700ml水的烧杯中，将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为105℃，转速为200r/min条件下搅拌溶解20min，再向烧杯中加入30g钼酸铵和50g蔗糖，继续搅拌混合15min，得到混合液，向混合液中加入8ml质量分数为10%盐酸，搅拌反应50min，再向烧杯中加入50g正硅酸乙酯和除杂无氧铜带坯料，搅拌混合3min后，再向烧杯中滴加40ml质量分数为25%氨水，搅拌反应2h，待反应结束后，将产物置于离心机中，在4000r/min的转速下离心分离10min，得到沉淀物，将沉淀物和20g木炭置于煅烧炉中，于温度为1200℃状态下保温煅烧3h，煅烧结束，将煅烧产物随炉冷却至室温，即可得到太阳能电池组件用无氧铜带。实例2称取1kg紫铜片，并剪成3cm×1cm的小片，将切好的小片置于盛有1l质量分数为15%盐酸的烧杯中，浸泡处理30min后，过滤，得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤3次，将洗净的滤渣置于尾端阀门连有感应炉的管式炉中，再用抽气泵对管式炉进行抽真空至真空度为1.3kpa后，向管式炉中通入氮气，控制氮气通入速率为100ml/min，通入15min，待氮气通入结束后，将管式炉加热至1800℃，保温加热20min，继续以100ml/min速率向管式炉中通入氮气10min，并对真空感应炉进行抽真空至60pa后，将管式炉尾端的阀门打开，使管式炉中的气体进入真空感应炉中10min后，关闭管式炉尾端的阀门，使气体在真空感应炉中冷却成粉，再将真空感应炉以15℃/min的速率程序升温至1100℃，保温熔融反应1h，待反应结束后，将产物置于上引连铸机中，真空上引得到无氧铜杆，控制引杆速率为800mm/s，将得到的无氧铜杆置于挤压机中，控制挤压机转速为10r/min，挤压温度为500℃，挤出得到铜带坯料，将铜带坯料置于罩式退火炉中，在氮气保护下进行退火处理，控制退火温度为300℃，退火时间为3h，待退火结束后，得到退火后的物料，截取一块8cm×5cm退火后的物料置于盛有500ml质量分数为15%盐酸溶液的烧杯中，将烧杯移入超声波清洗仪中，以35khz的频率超声清洗10min，待清洗结束后，过滤，得到除杂无氧铜带坯料，称取5g聚乙烯醇加入到盛有600ml水的烧杯中，将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为100℃，转速为150r/min条件下搅拌溶解15min，再向烧杯中加入20g钼酸铵和40g蔗糖，继续搅拌混合10min，得到混合液，向混合液中加入5ml质量分数为10%盐酸，搅拌反应40min，再向烧杯中加入40g正硅酸乙酯和除杂无氧铜带坯料，搅拌混合1min后，再向烧杯中滴加30ml质量分数为25%氨水，搅拌反应1h，待反应结束后，将产物置于离心机中，在3000r/min的转速下离心分离5min，得到沉淀物，将沉淀物和10g木炭置于煅烧炉中，于温度为1100状态下保温煅烧2h，煅烧结束，将煅烧产物随炉冷却至室温，即可得到太阳能电池组件用无氧铜带。实例3称取2kg紫铜片，并剪成3cm×1cm的小片，将切好的小片置于盛有1l质量分数为15%盐酸的烧杯中，浸泡处理35min后，过滤，得到滤渣，将滤渣用无水乙醇洗涤4次，将洗净的滤渣置于尾端阀门连有感应炉的管式炉中，再用抽气泵对管式炉进行抽真空至真空度为1.4kpa后，向管式炉中通入氮气，控制氮气通入速率为100ml/min，通入17min，待氮气通入结束后，将管式炉加热至1850℃，保温加热25min，继续以100ml/min速率向管式炉中通入氩气12min，并对真空感应炉进行抽真空至70pa后，将管式炉尾端的阀门打开，使管式炉中的气体进入真空感应炉中12min后，关闭管式炉尾端的阀门，使气体在真空感应炉中冷却成粉，再将真空感应炉以15℃/min的速率程序升温至1150℃，保温熔融反应2h，待反应结束后，将产物置于上引连铸机中，真空上引得到无氧铜杆，控制引杆速率为900mm/s，将得到的无氧铜杆置于挤压机中，控制挤压机转速为12r/min，挤压温度为550℃，挤出得到铜带坯料，将铜带坯料置于罩式退火炉中，在氮气保护下进行退火处理，控制退火温度为340℃，退火时间为4h，待退火结束后，得到退火后的物料，截取一块8cm×5cm退火后的物料置于盛有550ml质量分数为15%盐酸溶液的烧杯中，将烧杯移入超声波清洗仪中，以37khz的频率超声清洗12min，待清洗结束后，过滤，得到除杂无氧铜带坯料，称取7g聚乙烯醇加入到盛有650ml水的烧杯中，将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为102℃，转速为170r/min条件下搅拌溶解17min，再向烧杯中加入25g钼酸铵和45g蔗糖，继续搅拌混合12min，得到混合液，向混合液中加入7ml质量分数为10%盐酸，搅拌反应45min，再向烧杯中加入45g正硅酸乙酯和除杂无氧铜带坯料，搅拌混合2min后，再向烧杯中滴加35ml质量分数为25%氨水，搅拌反应1h，待反应结束后，将产物置于离心机中，在3500r/min的转速下离心分离7min，得到沉淀物，将沉淀物和15g木炭置于煅烧炉中，于温度为1150℃状态下保温煅烧3h，煅烧结束，将煅烧产物随炉冷却至室温，即可得到太阳能电池组件用无氧铜带。对照例：镀锡铜带将实例1至实例3所得的铜带进行检测，检测数据如表1。表1检测项目对照例实例1实例2实例3氧含量（%）6×10-44×10-43×10-43.5×10-4电导率（ms/m）56.259.258.960.1抗张强度（mpa）231245251239表面光洁度表面粗糙表面光洁表面光洁表面光洁本发明制备的无氧铜带含氧量小，表面光洁，不易被氧化。当前第1页12