一种用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺，属于太阳能利用【技术领域】。本发明主要针对现有电气底板价格较高，且在基板上制作电路图时需要采用蚀刻工艺，因此工艺环节较为复杂的问题。本发明通过选用特定配比的铝浆和银浆，并利用丝网印刷工艺在玻璃表面印刷出所需的电路图，利用烘烤和烧结工艺制备出适用于聚光光伏组件应用的玻璃基电气底板，本发明所制备出的银铝浆烧结玻璃基电气底板既有良好的电导率和导热性能，且生产工艺简单快捷，成本同普通的铝基板或铜基板相比更具有优势。
【专利说明】一种用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于太阳能利用【技术领域】，特别涉及一种用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺。
【背景技术】
[0002]太阳能具有清洁、无资源地域限制、对人类来说永无枯竭等优良特性，越来越受到人们的青睐，其中太阳能光伏利用即太阳光通过光伏器件直接转换成电能的技术尤其引人注目。但由于光伏系统中的光伏电池价格昂贵，致使现阶段光伏发电的发电成本较常规发电成本高出数倍，因此光伏技术还没有迎来大规模应用的时代。
[0003]在目前的情况下，降低光伏发电成本的有效途径之一就是聚光应用，该种方式，一般是在太阳光接受面上采用相对便宜的聚光器来对入射的太阳光进行汇聚，汇聚后的光线入射到高效率的聚光光伏电池的表面，而聚光光伏电池则贴装在设计好电气连接结构的电气底板上。由于聚光光伏电池产生的电流较大，因此所用的电气底板应具有良好的可焊性、低的电阻率，以及优良的导热能力，目前较普遍使用的主要为铝基板或铜基板。它们的主要工作原理是功率器件表面贴装在电路层，器件运行时所产生的热量通过绝缘层快速传导到金属基层(铝或者铜)将热量传递出去，从而实现对器件的散热。
[0004]但由于这两种电气底板的价格均较高，且在基板上制作电路图时需要采用蚀刻工艺，因此工艺环节也较为复杂。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于:针对上述存在的问题，提供一种既有良好的电导率和导热性能，且生产工艺简单快捷，制造成本更低的用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:一种用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺，其特征在于:包括以下工艺步骤:
a)、预先根据电路图制作电路丝网印刷的掩膜版；
b)、选用一定配比的丝印金属浆料，以玻璃板为基板，利用丝网印刷工艺，通过电路丝网印刷的掩膜版在玻璃表面印刷出所需的电路图；
C)、将印刷有电路图的玻璃板在160?220°C的温度下进行烘烤固化，将印刷上的电路烘烤至半固化状态；
d)、将固化后的半成品放置为峰值680?750°C钢化炉内进行烧结并使玻璃钢化，最终形成玻基电路板。
[0007]本发明所述的用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺，其所述丝印金属浆料包括银浆，所述银浆的成分为:
银粉，其颗粒度为2?5微米，重量占比为68%?72% ；
玻璃粉，其颗粒度3?6微米，重量占比为3%?7% ；
有机载体，主要为环氧树脂及有机的固化剂和稀释剂，重量占比为21%?29%。
[0008]本发明所述的用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺，其所述玻璃板上印刷出的电路图由功能区电路和导热区组成，所述功能区电路为光伏电池贴装位置以及电流传导路径，所述功能区电路由所述银浆通过丝网印刷工艺形成，所述导热区由铝浆通过丝网印刷工艺形成。
[0009]本发明所述的用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺，其所述铝浆的成分为: 铝粉，其颗粒度为4?8微米，重量占比为70%?80% ；
玻璃粉，其颗粒度3?6微米，重量占比为3%?7%)；
有机载体，主要为有机粘合剂和添加剂，重量占比15%?25%。
[0010]本发明所述的用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺，首先，根据电路图制作导热区的电路丝网印刷掩膜版，选用上述配比的铝浆，以玻璃板为基板，利用丝网印刷工艺，通过导热区的电路丝网印刷掩膜版在玻璃表面印刷出导热区，再将印刷有导热区的玻璃板在160?220°C的温度下进行烘烤固化；
然后，根据电路图制作功能区的电路丝网印刷掩膜版，选用上述配比的银浆，以印刷有导热区的玻璃板为基板，利用丝网印刷工艺，通过功能区的电路丝网印刷掩膜版在玻璃表面印刷出功能区电路，再将印刷有功能区电路的玻璃板在160?220°C的温度下进行烘烤固化；
最后，将固化后的半成品放置为峰值680?750°C钢化炉内进行烧结并使玻璃钢化，最终形成玻基电路板，在所述玻基电路板中，所述银浆构成电路板功能区电路，所述铝浆构成电路板导热区。
[0011]本发明通过选用特定配比的铝浆和银浆，并利用丝网印刷工艺在玻璃表面印刷出所需的电路图，利用烘烤和烧结工艺制备出适用于聚光光伏组件应用的玻璃基电气底板，本发明所制备出的银铝浆烧结玻璃基电气底板既有良好的电导率和导热性能，且生产工艺简单快捷，成本同普通的铝基板或铜基板相比更具有优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图，对本发明作详细的说明。
[0014]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0015]如图1所示，一种用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺，其特征在于:包括以下工艺步骤:
首先，预先根据电路图制作导热区的电路丝网印刷掩膜版以及功能区的电路丝网印刷掩膜版，所述功能区电路为光伏电池贴装位置以及电流传导路径。
[0016]然后，选用一定配比的银浆和铝浆，先选用该配比的铝浆，以玻璃板为基板，利用丝网印刷工艺，通过导热区的电路丝网印刷掩膜版在玻璃表面印刷出导热区电路，再将印刷有导热区的玻璃板在160?220°C的温度下进行烘烤固化；然后，再选用该配比的银浆，以印刷有导热区的玻璃板为基板，利用丝网印刷工艺，通过功能区的电路丝网印刷掩膜版在玻璃表面印刷出功能区电路，再将印刷有功能区电路的玻璃板在160?220°C的温度下进行烘烤固化。这样，由银浆构成电路板功能区电路，可以提高可焊性和降低电阻率；由铝浆构成电路板导热区，在保证焊盘可焊性的同时，也节约了昂贵的银成本，并用廉价的铝进行导热，在一定程度上节约了整个工艺成本。
[0017]其中，所述银浆的成分为:
银粉，其颗粒度为2?5微米，重量占比为68%?72% ；
玻璃粉(S12),其颗粒度3?6微米，重量占比为3%?7% ；
有机载体，主要为环氧树脂及有机的固化剂和稀释剂，重量占比为21%?29%。
[0018]所述铝浆的成分为:
铝粉，其颗粒度为4?8微米，重量占比为70%?80% ；
玻璃粉(S12),其颗粒度3?6微米，重量占比为3%?7% ；
有机载体，主要为有机粘合剂和添加剂，重量占比15%?25%。
[0019]由于在浆料中加入了一定比例的玻璃粉，因此在经高温烧结后，浆料可与玻璃板表面共熔形成良好的附着力，烧结后的一方面金属层能形成良好的导热载体，另一方面银金属层由于具有较低的电阻率也能很好地满足聚光光伏电池的导电性能需求。
[0020]最后,将固化后的半成品放置为峰值680?750°C钢化炉内进行烧结并使玻璃钢化，最终形成玻基电路板，在所述玻基电路板中，所述银浆构成电路板功能区电路，所述铝浆构成电路板导热区。
[0021]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺，其特征在于:包括以下工艺步骤: a)、预先根据电路图制作电路丝网印刷的掩膜版； b)、选用一定配比的丝印金属浆料，以玻璃板为基板，利用丝网印刷工艺，通过电路丝网印刷的掩膜版在玻璃表面印刷出所需的电路图； C)、将印刷有电路图的玻璃板在160?220°C的温度下进行烘烤固化，将印刷上的电路烘烤至半固化状态； d)、将固化后的半成品放置为峰值680?750°C钢化炉内进行烧结并使玻璃钢化，最终形成玻基电路板。
2.根据权利要求1所述的用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺，其特征在于:所述丝印金属浆料包括银浆，所述银浆的成分为: 银粉，其颗粒度为2?5微米，重量占比为68%?72% ； 玻璃粉，其颗粒度3?6微米，重量占比为3%?7% ； 有机载体，主要为环氧树脂及有机的固化剂和稀释剂，重量占比为21%?29%。
3.根据权利要求2所述的用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺，其特征在于:所述玻璃板上印刷出的电路图由功能区电路和导热区组成，所述功能区电路为光伏电池贴装位置以及电流传导路径，所述功能区电路由所述银浆通过丝网印刷工艺形成，所述导热区由铝浆通过丝网印刷工艺形成。
4.根据权利要求3所述的用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺，其特征在于:所述铝浆的成分为: 铝粉，其颗粒度为4?8微米，重量占比为70%?80% ； 玻璃粉，其颗粒度3?6微米，重量占比为3%?7% ； 有机载体，主要为有机粘合剂和添加剂，重量占比15%?25%。
5.根据权利要求4所述的用于聚光光伏组件的电气底板的制作工艺,其特征在于: 首先，根据电路图制作导热区的电路丝网印刷掩膜版，选用上述配比的铝浆，以玻璃板为基板，利用丝网印刷工艺，通过导热区的电路丝网印刷掩膜版在玻璃表面印刷出导热区，再将印刷有导热区的玻璃板在160?220°C的温度下进行烘烤固化； 然后，根据电路图制作功能区的电路丝网印刷掩膜版，选用上述配比的银浆，以印刷有导热区的玻璃板为基板，利用丝网印刷工艺，通过功能区的电路丝网印刷掩膜版在玻璃表面印刷出功能区电路，再将印刷有功能区电路的玻璃板在160?220°C的温度下进行烘烤固化； 最后，将固化后的半成品放置为峰值680?750°C钢化炉内进行烧结并使玻璃钢化，最终形成玻基电路板，在所述玻基电路板中，所述银浆构成电路板功能区电路，所述铝浆构成电路板导热区。
【文档编号】H01L31/18GK104332531SQ201410695324
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】黄忠, 罗敏, 帅麒, 黄饶 申请人:四川钟顺太阳能开发有限公司