專利名稱：一種薄膜太陽電池匯流焊接工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜太陽電池匯流焊接工藝，特別涉及一種背電極為鋁質(zhì)的薄膜太陽電池匯流焊接工藝，屬于半導(dǎo)體光電領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著世界能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的日趨嚴(yán)重，人們加快了對太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研究，于是太陽電池制造技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，其中薄膜太陽電池作為太陽電池領(lǐng)域的重要分支近幾年發(fā)展迅速，其種類涵蓋了包括非晶硅、非晶硅鍺、微晶硅、或由它們構(gòu)成的雙結(jié)或多結(jié)疊層薄膜電池、碲化鎘薄膜電池、銅銦鎵硒薄膜電池等，，目前薄膜太陽電池的背電極膜層通常為金屬薄膜或透明導(dǎo)電氧化物薄膜，例如Al、Ag、Au、Mo、Ni、Ti、V、Cr、摻雜的ZnO等，薄膜電池在完成光電轉(zhuǎn)換功能層的制備和分割以后，需要在其背電極上設(shè)置引流匯流裝置將電流引出常見的匯流工藝有
(I)鋁薄膜背電極，引流和匯流用鋁帶；用法將引流用鋁帶用超聲波焊接工藝焊接到鋁膜上，匯流用鋁帶與引流用鋁帶的交叉點也采用超聲波焊接。該組合材料及方法的優(yōu)點是工藝簡單，材料成本低，缺點是匯流交叉點焊接不牢固，電池在長期工作條件下匯流交叉點發(fā)熱厲害容易導(dǎo)致電池失效。(2)摻雜的氧化鋅薄膜背電極，常用鍍錫銅帶，銀漿，其用法為將鍍錫銅帶用銀漿粘接到氧化鋅薄膜背電極，匯流用鍍錫銅帶與引流用鍍錫銅帶的交叉點采用熱焊，該組合材料及方法的優(yōu)點是焊接牢固可靠，但缺點是工藝復(fù)雜，銀漿等材料價格昂貴，且還需要再增加白色涂料做反光層，成本也會增大。(3)銀薄膜(或鎳釩薄膜)背電極，常用鍍錫銅帶，其用法為將引流用的鍍錫銅帶用熱焊的方式焊接到銀薄膜(或鎳釩薄膜)背電極上，匯流用鍍錫銅帶與引流用鍍錫銅帶的交叉點采用熱焊，該組合材料及方法的優(yōu)點是焊接牢固可靠，缺點是工藝較復(fù)雜，且銀薄膜(或鎳釩薄膜)價格昂貴。(4)鋁薄膜背電極，引流和匯流用鋁箔導(dǎo)電膠帶或銅箔導(dǎo)電膠帶，其用法為將引流用的鋁箔導(dǎo)電膠帶或銅箔導(dǎo)電膠帶采用滾壓的方法粘接到鋁薄膜背電極上，匯流用的導(dǎo)電膠帶與引流用的導(dǎo)電膠帶的交叉點也采用滾壓的方法將二者粘接在一起。該組合材料及方法的優(yōu)點是工藝簡單，缺點是鋁箔導(dǎo)電膠帶或銅箔導(dǎo)電膠帶價格昂貴。以上各種工藝都不同程度的存在焊接質(zhì)量不能保證、材料價格昂貴等缺點，很難適應(yīng)目前市場對薄膜電池長壽命、低成本的而大規(guī)模發(fā)電要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為提供一種成本低廉、經(jīng)久耐用的薄膜太陽電池焊接工藝。本發(fā)明所提供的一種薄膜太陽電池匯流焊接工藝，包括具有鋁質(zhì)背電極的薄膜太陽電池，在薄膜太陽電池背電極上至少設(shè)置有兩條引流條，分別為左引流條和右引流條，左引流條和右引流條與背電極之間采用超聲波焊接，左匯流條與左引流條采用熱焊焊接形成焊點，右匯流條與右引流條采用熱焊焊接形成焊點，所述左引流條和右引流條為銅鋁復(fù)合帶，所述的左匯流條和右匯流條為鍍錫銅帶，所述的薄膜太陽電池的背電極厚度為5至1000納米，所述的左引流條和右引流條與背電極之間采用超聲波焊接時焊接速度為100-1000mm/min，焊接壓力為0. 1-0. 5MPa，焊接功率在10W-50W之間，所述左匯流條與左引流條采用熱焊焊接形成焊點，右匯流條與右引流條采用熱焊焊接形成焊點，熱焊焊接溫度在200°C -400°C之間，所述的薄膜太陽電池為非晶硅薄膜太陽電池或非晶硅鍺薄膜太陽電池或微晶硅薄膜太陽電池或碲化鎘薄膜電池或銅銦鎵硒薄膜電池。本發(fā)明在薄膜太陽電池鋁薄膜背電極基礎(chǔ)上，采用銅鋁復(fù)合帶、鍍錫銅帶、焊錫絲為匯流組合材料，材料價格便宜易得，以超聲波焊接方式將銅鋁復(fù)合帶的鋁面焊接到鋁薄膜背電極上，能有效的保證焊接的速度和質(zhì)量，鍍錫銅帶與銅鋁復(fù)合帶的銅面形成的匯流交叉點采用熱焊，利用了銅鋁復(fù)合帶的雙面特性，工藝簡單可行，匯流交叉點焊接牢固可靠，有效的解決了薄膜電池匯流成本和壽命的問題，即保證了低廉的價格，又能滿足薄膜太陽電池長使用壽命的要求。


附圖是本發(fā)明的示意圖。
具體實施例方式為了更充分的解釋本發(fā)明的實施，提供本發(fā)明的具體實施例，本實施例僅僅是對本發(fā)明所述工藝的闡述和解釋，并不限制本發(fā)明的范圍。如附圖所示，對于非晶薄膜電池1，采用磁控濺射法濺鍍鋁薄膜背電極，控制相應(yīng)的工藝使鋁膜厚度在300nm左右，然后采用超聲波焊接方法將采用銅鋁復(fù)合帶的引流條2和引流條3的鋁面焊接到鋁膜背電極上，所采用的銅鋁復(fù)合帶的寬度可為4_，厚度可為
0.1mm，銅層厚度與鋁層厚度的比例最佳為3:1，電阻率在0.022 Q mm 2/m，超聲波焊接速度采用500mm/min，焊接壓力0. 2MPa，焊接功率采用40W，接著將采用鍍錫銅帶的匯流條4和匯流條5分別與采用銅鋁復(fù)合帶的引流條2和引流條3采用熱焊焊接，焊接時鍍錫銅帶的錫面與銅鋁復(fù)合帶的銅面相對應(yīng)，采用鍍錫銅帶的寬度可為5_，厚度可為0. 15mm,電阻率為
0.025 Q mm ^ /m，涂層成分為錫鉛合金，將少量錫鉛合金焊錫絲放置于銅鋁復(fù)合帶的銅面與鍍錫銅帶銅面之間，用烙鐵壓住交叉匯流點，烙鐵溫度采用350°C，使焊錫絲熔化成熔接層，將銅鋁復(fù)合帶的銅面與鍍錫銅帶牢固的焊接在一起，本焊接工藝可用于各種背電極為鋁膜的薄膜太陽電池的匯流焊接，包括非晶硅薄膜太陽電池、非晶硅鍺薄膜太陽電池、微晶硅薄膜太陽電池、碲化鎘薄膜電池、銅銦鎵硒薄膜電池以及由它們形成的雙結(jié)和多結(jié)薄膜太陽電池，本焊接工藝焊接焊接的引流條可多于兩條，在兩側(cè)的引流條之間還可以根據(jù)輸出的要求設(shè)置多條引流條，同時設(shè)置滿足需求的匯流條，以實現(xiàn)對電流電壓的輸出要求。在詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式之后，熟悉該項技術(shù)的人士可清楚地了解，在不脫離上述申請專利范圍與精神下可進(jìn)行各種變化與修改，凡依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，且本發(fā)明亦不受限于說明書中所舉實例的實施方式。
權(quán)利要求
1.一種薄膜太陽電池匯流焊接工藝，包括具有鋁質(zhì)背電極的薄膜太陽電池(I)，其特征在于在薄膜太陽電池(I)背電極上至少設(shè)置有兩條引流條，分別為左引流條(3)和右引流條(2)，左引流條(3)和右引流條(2)與背電極之間采用超聲波焊接，左匯流條(5)與左引流條(3 )采用熱焊焊接形成焊點(6 )，右匯流條(4 )與右引流條(2 )采用熱焊焊接形成焊點(7)，所述左引流條(3)和右引流條(2)為銅鋁復(fù)合帶，所述的左匯流條(5)和右匯流條(6)為鍍錫銅帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜太陽電池匯流焊接工藝，其特征 在于所述的薄膜太陽電池(I)的背電極厚度為5至1000納米。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜太陽電池匯流焊接工藝，其特征在于所述的左引流條(3)和右引流條(2)與背電極之間采用超聲波焊接，焊接速度100-1000mm/min，焊接壓力0.1-0. 5MPa，焊接功率在10W-50W之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜太陽電池匯流焊接工藝，其特征在于所述左匯流條(5)與左引流條(3)采用熱焊焊接形成焊點(6)，右匯流條(4)與右引流條(2)采用熱焊焊接形成焊點(7)，熱焊焊接溫度在200°C _400°C之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜太陽電池匯流焊接工藝，其特征在于所述的薄膜太陽電池(I)包括為非晶硅薄膜太陽電池或非晶硅鍺薄膜太陽電池或微晶硅薄膜太陽電池或碲化鎘薄膜電池或銅銦鎵硒薄膜電池。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種薄膜太陽電池匯流焊接工藝，屬于半導(dǎo)體光電領(lǐng)域，該工藝包括具有鋁質(zhì)背電極的薄膜太陽電池，在薄膜太陽電池背電極上至少設(shè)置有兩條引流條，分別為左引流條和右引流條，左引流條和右引流條和背電極之間采用超聲波焊接，左匯流條與左引流條采用熱焊焊接形成焊點，右匯流條與右引流條采用熱焊焊接形成焊點，所述左引流條和右引流條為銅鋁復(fù)合帶，所述的左匯流條和右匯流條為鍍錫銅帶，本工藝能有效的保證焊接的速度和質(zhì)量，匯流交叉點焊接牢固可靠，有效的解決了薄膜電池匯流成本和壽命的問題。
文檔編號B23K1/06GK102744483SQ201210251089
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者楊高平, 湯杰虎, 王立武, 秦霄海, 胡玉明, 董青山, 許明現(xiàn) 申請人:河南新能光伏有限公司