一种多层结构光伏组件焊带的制备方法与流程

文档序号:17154149发布日期:2019-03-19 23:46阅读:201来源:国知局

本发明属于光伏组件领域,涉及了一种多层结构光伏组件焊带的制备方法。



背景技术:

光伏焊带是太阳能电池的导电引线带,它将由光能转换在硅片上的电能引出输送到电设备,也起到散热和机械制成的作用,是太阳能光伏电池功能型重要组件之一。

德国schlenk公司开发出了一种增效焊带,其主要结构以铜芯为导电基材,在其下表面压延一层焊接材料,在其上表面压延一层反光银层,在压延上表面银层的时候同时压制出所需的锯齿状织构。这种焊带在实际使用中确实能够提高组件的输出功率,但是银属于贵金属,其上表面20μm左右厚度的压延银层的存在极大的提高了整个焊带的成本,造成功率的提高无法抵消焊带的成本,从而导致其无法在实际生产中大量应用。

目前生产焊带时要保证碎片率则需要缩小焊带厚度,但厚度减小势必减小焊带的载流能力,同时若要增加电池片受光率则需要减小焊带的宽度,尺寸缩小均会带来电阻增大,增加光电转换过程中的电力损耗,这都将增加成本损耗、降低组件发电功率。



技术实现要素:

本发明为了能够有效改善焊带对于光线的利用率和提高焊带的导电性能,制备出一种具有独特结构的焊带,该焊带具有优异的导电性,并且能极大地提高光线的利用率。

为了达成上述目的,本发明采用的技术方案为:

一种多层结构光伏组件焊带的制备方法,具体制备步骤为:

(1)先将纯铜箔切割成铜带,在铜带上下表面进行热喷涂,在铜带表面形成导电磨砂层,备用;

(2)将硝酸银溶于蒸馏水中,边搅拌边加入浓氨水,形成无色透明的银氨络合物溶液,再调节银氨络合物溶液ph至10~12,得到银氨溶液;

(3)称取碳源,分散于水中,得分散液,将分散液和银氨溶液混合,超声分散均匀,分散后放入真空干燥箱中干燥,得干燥物后放入管式炉中,在氮气氛下热处理20~30min,热处理后得导电剂;

(4)将导电剂分散在有机溶剂中,并加入导电聚合物单体,混合均匀后加入引发剂,得导电液;

(5)采用导电液对步骤(1)带有导电磨砂层铜带进行浸涂,浸涂速度为50~200mm/min,浸涂后干燥,形成导电聚合物薄膜,得多层结构光伏组件焊带。

所述的焊带基材为纯铜箔,厚度为3~10μm。

所述的导电磨砂层的组分按照质量百分比计为:锡40~50%、铅10~15%、铋1~3%、铟2~10%、al25~20%,其余为二氧化硅颗粒;导电磨砂层的厚度为15~20μm。

所述的导电聚合物薄膜上下层厚度均为20~30μm。

所述的碳源为蔗糖、葡萄糖、淀粉、沥青、碳纳米管和石墨烯中的一种。

所述的导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚对苯乙烯、聚苯胺中的一种或几种。

导电剂与导电聚合物单体的质量比3~5:100;所述的引发剂为过硫酸铵。

本发明采用上述技术方案,相比现有技术具有如下优点:

(1)本发明在光伏焊带表面采用真空蒸镀形成导电磨砂层,沉积速度快,形成的致密性好,膜层与基材结合较好、成膜均匀性好,并且能够精确掌控膜层的厚度,也可通过改变参数条件控制膜层颗粒大小;

(2)形成的磨砂层是凹凸不平结构,该结构不仅可以有效增强导电聚合物薄膜与基材的结合力,而且可以增强导电材料的接触面积,增强焊带的导电性能,并且该磨砂结构还能有效改善在光线直射情况下低利用率的问题,极大地提高了光线的利用率;

(3)本发明的制备中利用导电聚合物薄膜代替导电金属的应用,在降低成本的同时还能有效地制备出高质量的光伏焊带方法,可实现工业化。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明光伏组件焊带的制备工艺。

实施例1

(1)先将纯铜箔切割成铜带,在铜带上下表面进行热喷涂,在铜带表面形成导电磨砂层,备用;铜带厚度为3μm;

导电磨砂层的组分按照质量百分比计为:锡50%、铅15%、铋3%、铟10%、al15%,其余为纳米二氧化硅颗粒;导电磨砂层的厚度为20μm。

(2)先将硝酸银溶于蒸馏水中,边搅拌边加入浓氨水,形成无色透明的银氨络合物溶液,再用氢氧化钠溶液调节银氨络合物溶液ph至12,得到银氨溶液;

(3)称取蔗糖,分散于水中得分散液,将分散液和银氨溶液混合,超声分散均匀,分散后放入真空干燥箱中干燥,得干燥物后放入管式炉中,在氮气氛下热处理20min,热处理后得导电剂;

(4)将导电剂分散在有机溶剂中,并加入苯胺单体,导电剂与导电聚合物单体的质量比3:100,混合均匀后加入过硫酸铵,得导电液;

(5)采用导电液对步骤(1)带有导电磨砂层的铜带进行浸涂,浸涂速度为50mm/min,浸涂后干燥,导电聚合物薄膜上下层厚度均为20μm,得多层结构光伏组件焊带。

实施例2

(1)先将纯铜箔切割成铜带,在铜带上下表面进行热喷涂,形成导电磨砂层,备用;铜带厚度为10μm;

导电磨砂层的组分按照质量百分比计为:锡60%、铅10%、铋3%、铟2%、al20%,其余为二氧化硅颗粒;导电磨砂层的厚度为17μm。

(2)先将硝酸银溶于蒸馏水中,边搅拌边加入浓氨水,形成无色透明的银氨络合物溶液,再调节银氨络合物溶液ph至11,得到银氨溶液;

(3)称取碳源,分散于水中,得分散液,将分散液和银氨溶液混合,超声分散均匀,分散后放入真空干燥箱中干燥,得干燥物后放入管式炉中,在氮气氛下热处理25min,热处理后得导电剂;

(4)将导电剂分散在有机溶剂中,并加入导电聚合物单体,导电剂与导电聚合物单体的质量比4:100,混合均匀后加入过硫酸铵,得导电液;

(5)采用导电液对步骤(1)带有导电磨砂层铜带进行浸涂,浸涂速度为100mm/min,浸涂后干燥,导电聚合物薄膜上下层厚度均为20~30μm,得多层结构光伏组件焊带。

所述的碳源为蔗糖、葡萄糖、淀粉、沥青、碳纳米管和石墨烯中的一种。

所述的导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚对苯乙烯、聚苯胺中的一种或几种。

实施例3

(1)先将纯铜箔切割成铜带,在铜带上下表面进行热喷涂,形成导电磨砂层,备用;铜带厚度为8μm;

导电磨砂层的组分按照质量百分比计为:锡50%、铅10%、铋1%、铟5%、al20%,其余为二氧化硅颗粒;导电磨砂层的厚度为20μm。

(2)先将硝酸银溶于蒸馏水中,边搅拌边加入浓氨水,形成无色透明的银氨络合物溶液,再调节银氨络合物溶液ph至10,得到银氨溶液;

(3)称取碳源,分散于水中,得分散液,将分散液和银氨溶液混合,超声分散均匀,分散后放入真空干燥箱中干燥,得干燥物后放入管式炉中,在氮气氛下热处理20min,热处理后得导电剂;

(4)将导电剂分散在有机溶剂中,并加入导电聚合物单体,导电剂与导电聚合物单体的质量比5:100,混合均匀后加入过硫酸铵,得导电液;

(5)采用导电液对步骤(1)带有导电磨砂层铜带进行浸涂,浸涂速度为150mm/min,浸涂后干燥,导电聚合物薄膜上下层厚度均为25μm,得多层结构光伏组件焊带。

所述的碳源为蔗糖、葡萄糖、淀粉、沥青、碳纳米管和石墨烯中的一种。

所述的导电聚合物为聚吡咯、聚噻吩、聚对苯乙烯、聚苯胺中的一种或几种。

对比例1

对比例1与实施例1相比,未进行磨砂处理,其余制备步骤相同。

(1)先将纯铜箔切割成铜带;

(2)先将硝酸银溶于蒸馏水中,边搅拌边加入浓氨水,形成无色透明的银氨络合物溶液,再调节银氨络合物溶液ph至12,得到银氨溶液;

(3)称取蔗糖,分散于水中,得分散液,将分散液和银氨溶液混合,超声分散均匀,分散后放入真空干燥箱中干燥,得干燥物后放入管式炉中,在氮气氛下热处理20min,热处理后得导电剂;

(4)将导电剂分散在有机溶剂中,并加入苯胺单体,导电剂与导电聚合物单体的质量比3:100,混合均匀后加入过硫酸铵,得导电液;

(5)采用导电液对步骤(1)铜带进行浸涂,浸涂速度为50mm/min,浸涂后干燥,导电聚合物薄膜上下层厚度均为20μm,得光伏组件焊带。

对比例2

对比例2与实施例1相比,未涂覆导电膜,其余制备步骤相同。

(1)先将纯铜箔切割成铜带,在铜带上下表面进行热喷涂,形成导电磨砂层,得多层结构光伏组件焊带;铜带厚度为3μm;

导电磨砂层的组分按照质量百分比计为:锡50%、铅15%、铋3%、铟10%、al15%,其余为二氧化硅颗粒;导电磨砂层的厚度为20μm。

对实施例1-3、对比例1-2制备得到的光伏组件焊带进行性能检测,检测结果如表1所示:

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