高導通高電壓太陽能光電玻璃板制作工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高導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域。
【背景技術】
[0002]電子產業作為國民支柱行業，近年來的發展日新月異，特別是以輕、薄、短、小為發展趨勢的終端產品，對其基礎產業一一印制線路板行業，提出了高密度、小體積、高導電性等更高要求。線路板技術在這種背景下迅速發展壯大，而各個弱電領域的行業，如電腦及周邊輔助系統、醫療器械、手機、數碼(攝)像機、通訊器材、精密儀器、航空航天等，都對印制線路板的工藝及品質提出了許多具體而明確的技術規范。
[0003]傳統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的作用。
[0004]由于太陽能光電玻璃需要承受的電流大、電壓強，則需要導電能力非常強，然而這種傳統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通率有限，導致整個太陽能光電玻璃板的導通率非常有限。同時，碰焊工藝使得電路之間互聯性非常強，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安規認證，并且碰焊機價格昂貴，效率低。此外，傳統的太陽能光電玻璃板是不透明的，其適用場合非常有限。
【發明內容】
[0005]為了解決現有技術的不足，本發明提供了一種高導通高電壓太陽能光電玻璃板制作工藝，能夠實現高導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通透明玻璃基電路板上制成高導通高電壓太陽能光電玻璃板，所制成的高導通高電壓太陽能光電玻璃板能夠實現大面積玻璃電路制作并實現標準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]本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是:提供了一種高導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通透明玻璃基電路板:
[0008](a)將導電漿料印刷在玻璃板的空氣面;所述導電漿料由質量比為65?75:3:5?10:10?20:1?3的導電粉、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，其中導電粉為石墨烯粉或者金屬粉與石墨烯粉的混合物;若導電粉為金屬粉與石墨烯粉的混合物，則石墨烯粉占導電漿料的質量百分比為2%。?5% ;
[0009](b)將覆蓋有導電漿料的玻璃板在120?150°C的溫度下烘烤100?200秒；
[0010](c)將玻璃板置于550?600°C溫度環境中300?360秒，然后置于710?730°C溫度環境中維持120?220秒，最后冷卻至常溫，則此時導電漿料形成導電線路分布于玻璃板的表面且與玻璃板熔融，導電線路成為玻璃板的一部分，得到高導通透明玻璃基電路板；
[0011](2)取兩塊高導通透明玻璃基電路板，沿兩塊高導通透明玻璃基電路板的導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通透明玻璃及電路板上的低溫錫膏接觸，同時太陽能晶片的負極與另一塊高導通透明玻璃及電路板上的低溫錫膏接觸；
[0013](4)使用回流焊技術對導電線路部分加熱，使低溫錫膏熔化；
[0014](5)將兩塊高導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)所述的將導電漿料印刷在玻璃板的空氣面，采用打印移印技術、凹凸版印刷技術、絲網印刷技術、熱轉印技術和點膠式刷圖技術中的一種。
[0018]步驟(C)中，對于不同厚度的玻璃板處理時間不同:若玻璃板厚度為5mm，則將玻璃板置于550?600°C溫度環境中360秒，然后置于710?730°C溫度環境中維持120秒;若玻璃板厚度為6mm，則將玻璃板置于550?600°C溫度環境中340秒，然后置于710?730°C溫度環境中維持140秒;若玻璃板厚度為8mm，則將玻璃板置于550?600 °C溫度環境中320秒，然后置于710?730 °C溫度環境中維持180秒;若玻璃板厚度為10mm，則將玻璃板置于550?600°C溫度環境中300秒，然后置于710?730°C溫度環境中維持220秒。
[0019]步驟(c)中以30s內降溫至常溫的速率進行冷卻以對玻璃板進行鋼化。
[0020]步驟(4)中，采用特殊回流焊機對導電線路部分加熱，所述特殊回流焊機吹出的熱風僅加熱導電線路部分。
[0021]步驟(5)中，采用密封膠將兩塊高導通透明玻璃基電路板的邊緣密封。
[0022]本發明基于其技術方案所具有的有益效果在于:
[0023](I)本發明的導電漿料經過特殊配比，其中可以包含導電金屬，也可以僅通過石墨烯粉導電，導電漿料與玻璃板經過步驟(b)的烘烤和步驟(C)的熔融過程中，玻璃在500°C時開始軟化，550°C時玻璃表面分子已開始處于活躍狀態，此時導電漿料中的松油醇及順丁烯二酸二丁酯都在高溫下揮發，低溫玻璃粉已經融化并帶著導電粉與玻璃表面處于活躍狀態的玻璃分子進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入720°C左右高溫熔合，此時導電粉分子也開始活躍，并與更加活躍的玻璃分子進行深入熔合，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玻璃表面已與導電粉的分子充分熔合成為一體，這種熔合是分子級的，與傳統工藝中利用粘合劑相比具有更強的結合力，并且玻璃表面與電路層表面能夠成為一個整體，使整個玻璃基電路板光滑，適用于多種應用場合；
[0024](2)本發明的導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，尤其有利于導電性；當導電漿料中含有金屬顆粒時，石墨烯雖然含量少，僅占導電漿料的質量百分比為2%。?5%，但其分子排列極其致密，質量輕，能夠浮于金屬分子表面，由于其比金屬耐磨且導電率高，因此最終形成的導電線路仍能保證其高導通率;石墨烯幾乎是完全透明的，其透光率能達到97.7%，所以制作出來的玻璃基電路板能保證高透光率；當導電粉僅為石墨烯粉時，導通率和透光率更尚;
[0025](3)本發明導電漿料的組分及配比設計、步驟(b)燒結的溫度和時間的設計、以及步驟(3)熔合溫度和時間的設計，均將后期是否對玻璃進行鋼化考慮在內，將鋼化和導電漿的熔融工藝合二為一，無論是否對玻璃進行鋼化，上述設計均能夠使制作而成的高導通透明玻璃基電路板具有高導電性能、高透明度、高結合力；
[0026](4)本發明在步驟(c)熔合過程之后可以進行鋼化過程，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電粉與玻璃分子產生負張力而結合更加牢固，鋼化的過程可使有隱傷的玻璃破裂，使優質的玻璃完好，提高成品的品質，同時讓玻璃基電路板更結實；
[0027](5)本發明步驟(I)制成的高導通透明玻璃基電路板透光率超過90%，具有超導電能力，導電阻抗低于5X10—8Ω，使太陽能晶片和導電線路組成的完整電路能夠高效運作；同時，制成的高導通透明玻璃基電路板無介質結合，使電路層在大功率應用時具有良好的導熱能力，并且電路層與玻璃板分子緊密熔合，進行太陽能晶片焊接后不易剝落；
[0028](6)本發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)由于本發明的導電線路完全熔融于玻璃基板上，若高導通高電壓太陽能光電玻璃板破碎，整個電路隨即斷開，并且玻璃本身是不導電的，不會再形成電壓，能夠通過安規，適合高電壓大功率場景使用，僅需要將直流轉換為交流即可直接輸出到高電壓電網；而傳統的太陽能光電玻璃板不易通過安規，只能