本文關(guān)鍵詞：高性能光伏銅帶的研究與開發(fā)

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【摘要】：太陽能用光伏銅帶是太陽能電池中重要的樞紐,起著傳輸與匯聚電能的作用。為進一步提高太陽能電池的光電效率,除開發(fā)更高效的電池片以外,減小電能在傳輸過程中的損耗也至關(guān)重要;同時,降低晶體硅電池片焊接時的碎片率也能帶來巨大經(jīng)濟效益的提升。經(jīng)過幾個階段的分析測試與試驗研究,得出以下結(jié)論:(1)應(yīng)用ANSYS有限元軟件模擬分析熱浸鍍制備的光伏焊帶的冷卻過程及太陽能電池片的焊接過程,并結(jié)合其他學(xué)者在金屬材料的塑性變形與該材料彈性模量之間關(guān)系的研究,發(fā)現(xiàn)應(yīng)制備低表面硬度的光伏銅帶,這能降低成品光伏焊帶中的殘余應(yīng)力同時能減小因銅帶產(chǎn)生應(yīng)變而作用于晶體硅電池片的應(yīng)力。(2)為保證太陽能用光伏銅帶的高導(dǎo)電率及性能穩(wěn)定性,須嚴格控制帶坯中氧含量并減少氣孔數(shù)量;單道次加工率宜小,同時為更好控制成品帶材性能,控制其精軋加工率(60%);上述工藝制備的銅帶采用450℃×2h退火工藝得其第三方檢測結(jié)果:導(dǎo)電率102.7%IACS,抗拉強度224MPa,顯微維氏硬度45.8HV,延伸率45%。(3)工業(yè)試制于實際生產(chǎn)線上進行,結(jié)合實驗室階段研究結(jié)果,確定了光伏銅帶的實際生產(chǎn)工藝:以優(yōu)化后的熔煉鑄造工藝生產(chǎn)的光伏銅帶鑄坯內(nèi)部品質(zhì)(晶粒細小均勻、氣孔夾渣等缺陷少)和表面質(zhì)量俱佳;粗軋時,道次加工率宜小且分布平緩;中軋時帶材加工率保持在50%~60%為宜;精軋時,軋制厚度為0.1mm~0.25mm的光伏銅帶時,后張力控制在5KN左右比較適合;采用400℃~450℃×7h退火鐘罩爐退火工藝對0.7~1.0mm厚冷軋態(tài)光伏銅帶進行中間退火,可獲得組織性能良好的退火態(tài)光伏銅帶,并為后續(xù)加工做好良好的鋪墊;采用650℃×32~45m/min氣墊式退火爐退火工藝對銅帶中間退火,退火后組織性能良好;成品退火時,采用650℃×95m/min的氣墊式退火爐工藝對加工率為50.4%、厚度為0.124mm進行成品退火,獲得綜合性能最佳的光伏銅帶。(4)結(jié)合工業(yè)試制的試驗經(jīng)驗與產(chǎn)品實際規(guī)格的需求,產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)時,對光伏銅帶的軋制工藝進行了略微調(diào)整,產(chǎn)品性能優(yōu)異:光伏銅帶Cu純度高達99.9953%,氧含量僅為8ppm,抗拉強度達223.67MPa,表面維氏硬度僅為46.7,表面粗糙度為0.15μm。(5)本試驗所生產(chǎn)的高性能太陽能用光伏銅帶產(chǎn)品獲得了用戶的一致好評,并為公司帶來了良好的經(jīng)濟效益。
【關(guān)鍵詞】：光伏 銅帶 抗拉強度 導(dǎo)電率 硬度
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-22
• 1.1 光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況9-12
• 1.1.1 光伏效應(yīng)及應(yīng)用9-10
• 1.1.2 光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2 太陽能電池概述12-14
• 1.2.1 太陽能電池類別12-13
• 1.2.2 太陽能電池發(fā)展過程13
• 1.2.3 晶體硅太陽能電池13-14
• 1.3 光伏組件的封裝14-15
• 1.4 光伏銅帶研究進展15-17
• 1.4.1 光伏銅帶概述及行業(yè)現(xiàn)狀15-16
• 1.4.2 光伏銅帶對光伏組件效率的影響16
• 1.4.3 光伏銅帶生產(chǎn)工藝16-17
• 1.5 ANSYS模擬技術(shù)的應(yīng)用17-19
• 1.5.1 ANSYS模擬軟件簡介及發(fā)展過程17-18
• 1.5.2 ANSYS應(yīng)用現(xiàn)狀18
• 1.5.3 光伏銅帶中應(yīng)用的模擬技術(shù)18-19
• 1.6 光伏組件應(yīng)用中出現(xiàn)的問題19-20
• 1.7 本文主要研究目標(biāo)及內(nèi)容20-22
• 1.7.1 研究目標(biāo)20
• 1.7.2 研究內(nèi)容20-21
• 1.7.3 研究難點及創(chuàng)新點21
• 1.7.4 課題來源21-22
• 第二章試驗方法22-25
• 2.1 試驗流程22-24
• 2.2 試驗材料及設(shè)備24
• 2.3 檢測設(shè)備24-25
• 第三章 基于ANSYS的模擬分析25-32
• 3.1 鍍錫后冷卻過程模擬分析25-29
• 3.2 光伏銅帶對電池片焊接過程的影響分析29-30
• 3.3 小結(jié)30-32
• 第四章 工藝條件對光伏銅帶組織性能的影響32-43
• 4.1 鑄造工藝及鑄造組織性能分析32-34
• 4.2 軋制工藝及冷軋組織性能分析34-38
• 4.3 退火工藝及退火組織性能分析38-42
• 4.4 實驗室小結(jié)42-43
• 第五章 工業(yè)試制及產(chǎn)業(yè)化研究43-58
• 5.1 工業(yè)試制水平連鑄工藝及帶坯組織性能分析43-46
• 5.1.1 水平連鑄工藝優(yōu)化43-45
• 5.1.2 帶坯組織性能分析45-46
• 5.2 工業(yè)試制軋制工藝及銅帶組織性能分析46-50
• 5.2.1 粗軋工藝及銅帶組織性能分析46-48
• 5.2.2 中軋工藝及銅帶組織性能分析48-49
• 5.2.3 精軋工藝及銅帶組織性能分析49-50
• 5.3 工業(yè)試制退火工藝及銅帶組織性能分析50-53
• 5.3.1 鐘罩爐退火工藝及銅帶組織性能影響50-51
• 5.3.2 氣墊式連續(xù)退火爐退火工藝及銅帶組織性能影響51-53
• 5.4 工業(yè)試制小結(jié)53-54
• 5.5 產(chǎn)業(yè)化工藝制定54-55
• 5.5.1 熔煉鑄造54
• 5.5.2 高精度太陽能用光伏銅帶軋制54-55
• 5.5.3 光伏銅帶熱處理55
• 5.6 產(chǎn)業(yè)化成果55-57
• 5.6.1 產(chǎn)品性能55-56
• 5.6.2 目標(biāo)完成情況56-57
• 5.7 產(chǎn)品的經(jīng)濟、社會效益57-58
• 第六章 結(jié)論58-60
• 參考文獻60-63
• 附件63-68
• 致謝68-69
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果69-70

【引證文獻】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖俊峰;汪雷;楊德仁;李曉強;朱鑫;;損傷層對單晶硅太陽電池制絨的影響[A];第十屆中國太陽能光伏會議論文集：迎接光伏發(fā)電新時代[C];2008年

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本文編號：762686