高导通高电压太阳能光电玻璃板制作工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高导通高电压太阳能光电玻璃板制作工艺，属于电子器件制作领域。
【背景技术】
[0002]电子产业作为国民支柱行业，近年来的发展日新月异，特别是以轻、薄、短、小为发展趋势的终端产品，对其基础产业一一印制线路板行业，提出了高密度、小体积、高导电性等更高要求。线路板技术在这种背景下迅速发展壮大，而各个弱电领域的行业，如电脑及周边辅助系统、医疗器械、手机、数码(摄)像机、通讯器材、精密仪器、航空航天等，都对印制线路板的工艺及品质提出了许多具体而明确的技术规范。
[0003]传统的太阳能光电玻璃常常通过以下工艺制备获得:首先在太阳能晶片上制作电极，正负极可以位于太阳能晶片的同一面，也可以位于太阳能晶片的正反面，一般传统太阳能光电玻璃使用的带电极的太阳能晶片，其电极位于同一面。由于太阳能晶片为晶体硅，本身非常薄且脆，需要利用碰焊工艺带电极的太阳能晶片通过一组铜条焊接在具有承压作用的带有电子线路的底板上，最后利用层压工艺将太阳能电池模块安装于玻璃面板上，玻璃面板主要起到隔绝和防护的作用。
[0004]由于太阳能光电玻璃需要承受的电流大、电压强，则需要导电能力非常强，然而这种传统工艺制作出来的太阳能光电玻璃，由于其本身带有电子线路的底板导通率有限，导致整个太阳能光电玻璃板的导通率非常有限。同时，碰焊工艺使得电路之间互联性非常强，仅一面覆盖有玻璃，太阳能晶片组装承压在玻璃上，在大功率高电压使用过程中，一旦太阳能光电玻璃板破碎或线路出现问题，很容易引起短路，存在很大的安全隐患，难以通过3C安规认证，并且碰焊机价格昂贵，效率低。此外，传统的太阳能光电玻璃板是不透明的，其适用场合非常有限。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种高导通高电压太阳能光电玻璃板制作工艺，能够实现高导通透明玻璃基电路板的制成，再将电极位于两面的太阳能晶片直接焊接于高导通透明玻璃基电路板上制成高导通高电压太阳能光电玻璃板，所制成的高导通高电压太阳能光电玻璃板能够实现大面积玻璃电路制作并实现标准光伏组件尺寸玻璃全电路制成，能够承受尚电压大功率使用。
[0006]本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是:提供了一种高导通高电压太阳能光电玻璃板制作工艺，包括以下步骤:
[0007](I)通过以下过程制作高导通透明玻璃基电路板:
[0008](a)将导电浆料印刷在玻璃板的空气面;所述导电浆料由质量比为65?75:3:5?10:10?20:1?3的导电粉、低温玻璃粉、乙基纤维素、松油醇以及顺丁烯二酸二丁酯组成，其中导电粉为石墨烯粉或者金属粉与石墨烯粉的混合物;若导电粉为金属粉与石墨烯粉的混合物，则石墨烯粉占导电浆料的质量百分比为2%。?5% ;
[0009](b)将覆盖有导电浆料的玻璃板在120?150°C的温度下烘烤100?200秒；
[0010](c)将玻璃板置于550?600°C温度环境中300?360秒，然后置于710?730°C温度环境中维持120?220秒，最后冷却至常温，则此时导电浆料形成导电线路分布于玻璃板的表面且与玻璃板熔融，导电线路成为玻璃板的一部分，得到高导通透明玻璃基电路板；
[0011](2)取两块高导通透明玻璃基电路板，沿两块高导通透明玻璃基电路板的导电线路部分刮涂低温锡膏；
[0012](3)取带电极的太阳能晶片，所述带电极的太阳能晶片的正极和负极分别位于太阳能晶片的正面和反面;将太阳能晶片夹于两块高导通透明玻璃基电路板之间，使太阳能晶片的正极与一块高导通透明玻璃及电路板上的低温锡膏接触，同时太阳能晶片的负极与另一块高导通透明玻璃及电路板上的低温锡膏接触；
[0013](4)使用回流焊技术对导电线路部分加热，使低温锡膏熔化；
[0014](5)将两块高导通透明玻璃基电路板的边缘密封。
[0015]步骤(a)所述的混合金属颗粒均为立方体或不规则多面体。
[0016]步骤(a)所述的金属粉为金、银和铜中的一种或一种以上混合金属颗粒，颗粒粒度为300目以上。
[0017]步骤(a)所述的将导电浆料印刷在玻璃板的空气面，采用打印移印技术、凹凸版印刷技术、丝网印刷技术、热转印技术和点胶式刷图技术中的一种。
[0018]步骤(C)中，对于不同厚度的玻璃板处理时间不同:若玻璃板厚度为5mm，则将玻璃板置于550?600°C温度环境中360秒，然后置于710?730°C温度环境中维持120秒;若玻璃板厚度为6mm，则将玻璃板置于550?600°C温度环境中340秒，然后置于710?730°C温度环境中维持140秒;若玻璃板厚度为8mm，则将玻璃板置于550?600 °C温度环境中320秒，然后置于710?730 °C温度环境中维持180秒;若玻璃板厚度为10mm，则将玻璃板置于550?600°C温度环境中300秒，然后置于710?730°C温度环境中维持220秒。
[0019]步骤(c)中以30s内降温至常温的速率进行冷却以对玻璃板进行钢化。
[0020]步骤(4)中，采用特殊回流焊机对导电线路部分加热，所述特殊回流焊机吹出的热风仅加热导电线路部分。
[0021]步骤(5)中，采用密封胶将两块高导通透明玻璃基电路板的边缘密封。
[0022]本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于:
[0023](I)本发明的导电浆料经过特殊配比，其中可以包含导电金属，也可以仅通过石墨烯粉导电，导电浆料与玻璃板经过步骤(b)的烘烤和步骤(C)的熔融过程中，玻璃在500°C时开始软化，550°C时玻璃表面分子已开始处于活跃状态，此时导电浆料中的松油醇及顺丁烯二酸二丁酯都在高温下挥发，低温玻璃粉已经融化并带着导电粉与玻璃表面处于活跃状态的玻璃分子进行熔合一一这一过程中温度低于550°C则玻璃分子还不活跃，若高于600°C则玻璃板易炸裂一一通过五六分钟左右的熔合后进入720°C左右高温熔合，此时导电粉分子也开始活跃，并与更加活跃的玻璃分子进行深入熔合，此过程需2至4分钟完成一一这一阶段中温度不宜低于710°C或高于730°C以防止最终玻璃变形过度一一此时玻璃表面已与导电粉的分子充分熔合成为一体，这种熔合是分子级的，与传统工艺中利用粘合剂相比具有更强的结合力，并且玻璃表面与电路层表面能够成为一个整体，使整个玻璃基电路板光滑，适用于多种应用场合；
[0024](2)本发明的导电浆料中若含有金属颗粒，则金属颗粒可以加工打磨为球形、立方体或不规则多面体，其中加工为立方体后颗粒排列整齐，尤其有利于导电性；当导电浆料中含有金属颗粒时，石墨烯虽然含量少，仅占导电浆料的质量百分比为2%。?5%，但其分子排列极其致密，质量轻，能够浮于金属分子表面，由于其比金属耐磨且导电率高，因此最终形成的导电线路仍能保证其高导通率;石墨烯几乎是完全透明的，其透光率能达到97.7%，所以制作出来的玻璃基电路板能保证高透光率；当导电粉仅为石墨烯粉时，导通率和透光率更尚;
[0025](3)本发明导电浆料的组分及配比设计、步骤(b)烧结的温度和时间的设计、以及步骤(3)熔合温度和时间的设计，均将后期是否对玻璃进行钢化考虑在内，将钢化和导电浆的熔融工艺合二为一，无论是否对玻璃进行钢化，上述设计均能够使制作而成的高导通透明玻璃基电路板具有高导电性能、高透明度、高结合力；
[0026](4)本发明在步骤(c)熔合过程之后可以进行钢化过程，玻璃迅速冷却能够使玻璃钢化，快速冷却使融合在一起的导电粉与玻璃分子产生负张力而结合更加牢固，钢化的过程可使有隐伤的玻璃破裂，使优质的玻璃完好，提高成品的品质，同时让玻璃基电路板更结实；
[0027](5)本发明步骤(I)制成的高导通透明玻璃基电路板透光率超过90%，具有超导电能力，导电阻抗低于5X10—8Ω，使太阳能晶片和导电线路组成的完整电路能够高效运作；同时，制成的高导通透明玻璃基电路板无介质结合，使电路层在大功率应用时具有良好的导热能力，并且电路层与玻璃板分子紧密熔合，进行太阳能晶片焊接后不易剥落；
[0028](6)本发明完全舍弃了碰焊工艺，采用回流焊的方式直接将太阳能晶片与导电线路连接，大大降低成本，并且提高了工艺效率；
[0029](7)由于本发明的导电线路完全熔融于玻璃基板上，若高导通高电压太阳能光电玻璃板破碎，整个电路随即断开，并且玻璃本身是不导电的，不会再形成电压，能够通过安规，适合高电压大功率场景使用，仅需要将直流转换为交流即可直接输出到高电压电网；而传统的太阳能光电玻璃板不易通过安规，只能