高導(dǎo)通高電壓太陽能光電玻璃板制作工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高導(dǎo)通高電壓太陽能光電玻璃板制作工藝，屬于電子器件制作領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電子產(chǎn)業(yè)作為國(guó)民支柱行業(yè)，近年來的發(fā)展日新月異，特別是以輕、薄、短、小為發(fā)展趨勢(shì)的終端產(chǎn)品，對(duì)其基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)一一印制線路板行業(yè)，提出了高密度、小體積、高導(dǎo)電性等更高要求。線路板技術(shù)在這種背景下迅速發(fā)展壯大，而各個(gè)弱電領(lǐng)域的行業(yè)，如電腦及周邊輔助系統(tǒng)、醫(yī)療器械、手機(jī)、數(shù)碼(攝)像機(jī)、通訊器材、精密儀器、航空航天等，都對(duì)印制線路板的工藝及品質(zhì)提出了許多具體而明確的技術(shù)規(guī)范。
[0003]傳統(tǒng)的太陽能光電玻璃常常通過以下工藝制備獲得:首先在太陽能晶片上制作電極，正負(fù)極可以位于太陽能晶片的同一面，也可以位于太陽能晶片的正反面，一般傳統(tǒng)太陽能光電玻璃使用的帶電極的太陽能晶片，其電極位于同一面。由于太陽能晶片為晶體硅，本身非常薄且脆，需要利用碰焊工藝帶電極的太陽能晶片通過一組銅條焊接在具有承壓作用的帶有電子線路的底板上，最后利用層壓工藝將太陽能電池模塊安裝于玻璃面板上，玻璃面板主要起到隔絕和防護(hù)的作用。
[0004]由于太陽能光電玻璃需要承受的電流大、電壓強(qiáng)，則需要導(dǎo)電能力非常強(qiáng)，然而這種傳統(tǒng)工藝制作出來的太陽能光電玻璃，由于其本身帶有電子線路的底板導(dǎo)通率有限，導(dǎo)致整個(gè)太陽能光電玻璃板的導(dǎo)通率非常有限。同時(shí)，碰焊工藝使得電路之間互聯(lián)性非常強(qiáng)，僅一面覆蓋有玻璃，太陽能晶片組裝承壓在玻璃上，在大功率高電壓使用過程中，一旦太陽能光電玻璃板破碎或線路出現(xiàn)問題，很容易引起短路，存在很大的安全隱患，難以通過3C安規(guī)認(rèn)證，并且碰焊機(jī)價(jià)格昂貴，效率低。此外，傳統(tǒng)的太陽能光電玻璃板是不透明的，其適用場(chǎng)合非常有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高導(dǎo)通高電壓太陽能光電玻璃板制作工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)高導(dǎo)通透明玻璃基電路板的制成，再將電極位于兩面的太陽能晶片直接焊接于高導(dǎo)通透明玻璃基電路板上制成高導(dǎo)通高電壓太陽能光電玻璃板，所制成的高導(dǎo)通高電壓太陽能光電玻璃板能夠?qū)崿F(xiàn)大面積玻璃電路制作并實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件尺寸玻璃全電路制成，能夠承受尚電壓大功率使用。
[0006]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供了一種高導(dǎo)通高電壓太陽能光電玻璃板制作工藝，包括以下步驟:
[0007](I)通過以下過程制作高導(dǎo)通透明玻璃基電路板:
[0008](a)將導(dǎo)電漿料印刷在玻璃板的空氣面;所述導(dǎo)電漿料由質(zhì)量比為65?75:3:5?10:10?20:1?3的導(dǎo)電粉、低溫玻璃粉、乙基纖維素、松油醇以及順丁烯二酸二丁酯組成，其中導(dǎo)電粉為石墨烯粉或者金屬粉與石墨烯粉的混合物;若導(dǎo)電粉為金屬粉與石墨烯粉的混合物，則石墨烯粉占導(dǎo)電漿料的質(zhì)量百分比為2%。?5% ;
[0009](b)將覆蓋有導(dǎo)電漿料的玻璃板在120?150°C的溫度下烘烤100?200秒；
[0010](c)將玻璃板置于550?600°C溫度環(huán)境中300?360秒，然后置于710?730°C溫度環(huán)境中維持120?220秒，最后冷卻至常溫，則此時(shí)導(dǎo)電漿料形成導(dǎo)電線路分布于玻璃板的表面且與玻璃板熔融，導(dǎo)電線路成為玻璃板的一部分，得到高導(dǎo)通透明玻璃基電路板；
[0011](2)取兩塊高導(dǎo)通透明玻璃基電路板，沿兩塊高導(dǎo)通透明玻璃基電路板的導(dǎo)電線路部分刮涂低溫錫膏；
[0012](3)取帶電極的太陽能晶片，所述帶電極的太陽能晶片的正極和負(fù)極分別位于太陽能晶片的正面和反面;將太陽能晶片夾于兩塊高導(dǎo)通透明玻璃基電路板之間，使太陽能晶片的正極與一塊高導(dǎo)通透明玻璃及電路板上的低溫錫膏接觸，同時(shí)太陽能晶片的負(fù)極與另一塊高導(dǎo)通透明玻璃及電路板上的低溫錫膏接觸；
[0013](4)使用回流焊技術(shù)對(duì)導(dǎo)電線路部分加熱，使低溫錫膏熔化；
[0014](5)將兩塊高導(dǎo)通透明玻璃基電路板的邊緣密封。
[0015]步驟(a)所述的混合金屬顆粒均為立方體或不規(guī)則多面體。
[0016]步驟(a)所述的金屬粉為金、銀和銅中的一種或一種以上混合金屬顆粒，顆粒粒度為300目以上。
[0017]步驟(a)所述的將導(dǎo)電漿料印刷在玻璃板的空氣面，采用打印移印技術(shù)、凹凸版印刷技術(shù)、絲網(wǎng)印刷技術(shù)、熱轉(zhuǎn)印技術(shù)和點(diǎn)膠式刷圖技術(shù)中的一種。
[0018]步驟(C)中，對(duì)于不同厚度的玻璃板處理時(shí)間不同:若玻璃板厚度為5mm，則將玻璃板置于550?600°C溫度環(huán)境中360秒，然后置于710?730°C溫度環(huán)境中維持120秒;若玻璃板厚度為6mm，則將玻璃板置于550?600°C溫度環(huán)境中340秒，然后置于710?730°C溫度環(huán)境中維持140秒;若玻璃板厚度為8mm，則將玻璃板置于550?600 °C溫度環(huán)境中320秒，然后置于710?730 °C溫度環(huán)境中維持180秒;若玻璃板厚度為10mm，則將玻璃板置于550?600°C溫度環(huán)境中300秒，然后置于710?730°C溫度環(huán)境中維持220秒。
[0019]步驟(c)中以30s內(nèi)降溫至常溫的速率進(jìn)行冷卻以對(duì)玻璃板進(jìn)行鋼化。
[0020]步驟(4)中，采用特殊回流焊機(jī)對(duì)導(dǎo)電線路部分加熱，所述特殊回流焊機(jī)吹出的熱風(fēng)僅加熱導(dǎo)電線路部分。
[0021]步驟(5)中，采用密封膠將兩塊高導(dǎo)通透明玻璃基電路板的邊緣密封。
[0022]本發(fā)明基于其技術(shù)方案所具有的有益效果在于:
[0023](I)本發(fā)明的導(dǎo)電漿料經(jīng)過特殊配比，其中可以包含導(dǎo)電金屬，也可以僅通過石墨烯粉導(dǎo)電，導(dǎo)電漿料與玻璃板經(jīng)過步驟(b)的烘烤和步驟(C)的熔融過程中，玻璃在500°C時(shí)開始軟化，550°C時(shí)玻璃表面分子已開始處于活躍狀態(tài)，此時(shí)導(dǎo)電漿料中的松油醇及順丁烯二酸二丁酯都在高溫下?lián)]發(fā)，低溫玻璃粉已經(jīng)融化并帶著導(dǎo)電粉與玻璃表面處于活躍狀態(tài)的玻璃分子進(jìn)行熔合一一這一過程中溫度低于550°C則玻璃分子還不活躍，若高于600°C則玻璃板易炸裂一一通過五六分鐘左右的熔合后進(jìn)入720°C左右高溫熔合，此時(shí)導(dǎo)電粉分子也開始活躍，并與更加活躍的玻璃分子進(jìn)行深入熔合，此過程需2至4分鐘完成一一這一階段中溫度不宜低于710°C或高于730°C以防止最終玻璃變形過度一一此時(shí)玻璃表面已與導(dǎo)電粉的分子充分熔合成為一體，這種熔合是分子級(jí)的，與傳統(tǒng)工藝中利用粘合劑相比具有更強(qiáng)的結(jié)合力，并且玻璃表面與電路層表面能夠成為一個(gè)整體，使整個(gè)玻璃基電路板光滑，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)合；
[0024](2)本發(fā)明的導(dǎo)電漿料中若含有金屬顆粒，則金屬顆粒可以加工打磨為球形、立方體或不規(guī)則多面體，其中加工為立方體后顆粒排列整齊，尤其有利于導(dǎo)電性；當(dāng)導(dǎo)電漿料中含有金屬顆粒時(shí)，石墨烯雖然含量少，僅占導(dǎo)電漿料的質(zhì)量百分比為2%。?5%，但其分子排列極其致密，質(zhì)量輕，能夠浮于金屬分子表面，由于其比金屬耐磨且導(dǎo)電率高，因此最終形成的導(dǎo)電線路仍能保證其高導(dǎo)通率;石墨烯幾乎是完全透明的，其透光率能達(dá)到97.7%，所以制作出來的玻璃基電路板能保證高透光率；當(dāng)導(dǎo)電粉僅為石墨烯粉時(shí)，導(dǎo)通率和透光率更尚;
[0025](3)本發(fā)明導(dǎo)電漿料的組分及配比設(shè)計(jì)、步驟(b)燒結(jié)的溫度和時(shí)間的設(shè)計(jì)、以及步驟(3)熔合溫度和時(shí)間的設(shè)計(jì)，均將后期是否對(duì)玻璃進(jìn)行鋼化考慮在內(nèi)，將鋼化和導(dǎo)電漿的熔融工藝合二為一，無論是否對(duì)玻璃進(jìn)行鋼化，上述設(shè)計(jì)均能夠使制作而成的高導(dǎo)通透明玻璃基電路板具有高導(dǎo)電性能、高透明度、高結(jié)合力；
[0026](4)本發(fā)明在步驟(c)熔合過程之后可以進(jìn)行鋼化過程，玻璃迅速冷卻能夠使玻璃鋼化，快速冷卻使融合在一起的導(dǎo)電粉與玻璃分子產(chǎn)生負(fù)張力而結(jié)合更加牢固，鋼化的過程可使有隱傷的玻璃破裂，使優(yōu)質(zhì)的玻璃完好，提高成品的品質(zhì)，同時(shí)讓玻璃基電路板更結(jié)實(shí)；
[0027](5)本發(fā)明步驟(I)制成的高導(dǎo)通透明玻璃基電路板透光率超過90%，具有超導(dǎo)電能力，導(dǎo)電阻抗低于5X10—8Ω，使太陽能晶片和導(dǎo)電線路組成的完整電路能夠高效運(yùn)作；同時(shí)，制成的高導(dǎo)通透明玻璃基電路板無介質(zhì)結(jié)合，使電路層在大功率應(yīng)用時(shí)具有良好的導(dǎo)熱能力，并且電路層與玻璃板分子緊密熔合，進(jìn)行太陽能晶片焊接后不易剝落；
[0028](6)本發(fā)明完全舍棄了碰焊工藝，采用回流焊的方式直接將太陽能晶片與導(dǎo)電線路連接，大大降低成本，并且提高了工藝效率；
[0029](7)由于本發(fā)明的導(dǎo)電線路完全熔融于玻璃基板上，若高導(dǎo)通高電壓太陽能光電玻璃板破碎，整個(gè)電路隨即斷開，并且玻璃本身是不導(dǎo)電的，不會(huì)再形成電壓，能夠通過安規(guī)，適合高電壓大功率場(chǎng)景使用，僅需要將直流轉(zhuǎn)換為交流即可直接輸出到高電壓電網(wǎng)；而傳統(tǒng)的太陽能光電玻璃板不易通過安規(guī)，只能