CN112768560A - 一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法,包括:对双玻光伏组件的玻璃基板上镀膜并形成镀膜面;在所述镀膜面上设置带有预设镂空图形的掩膜层;以所述掩膜层作为遮挡体,对所述镀膜面进行刻蚀处理;取下所述掩膜层,对所述玻璃基板清洁处理;本发明实施例的有益效果是:容易实现批量化生产、制造设备简单、加工速度较快。
Description
技术领域
本发明涉及一种图案刻蚀的方法,尤其涉及一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法。
背景技术
双玻型组件已经成为了主流光伏产品。BIPV的兴起对组件提出了更多的建材属性的要求,尤其是外观。为了应对这一要求,双玻型的光伏组件采用彩色胶膜、图案胶膜等方法制作出了多种色彩缤纷的产品。对于薄膜型的组件,使用激光或者超薄吸收层等技术,制备出了可以透光的产品。
对于顶衬结构的双玻光伏产品,由于衬底就是朝阳的那一面,很难实现对色彩外观的优化,也很难实现外观的图案化,因此产品外观一直较为单一。如果采用玻璃面镀膜技术,由于没有保护,镀膜也很容易在生产过程中损坏。还有一种方案采用激光烧蚀的方法,去除掉一部分吸收层,来实现图案的定制化。但是这种方法由于激光设备昂贵,且加工速度非常缓慢,在规模化生产中有一定的限制。
发明内容
为解决以上技术问题,本发明实施例提供一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法,容易实现批量化生产,制造设备简单,加工速度较快。
为达上述目的,本发明实施例的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法,包括:
对双玻光伏组件的玻璃基板上镀膜并形成镀膜面;
在所述镀膜面上设置带有预设镂空图形的掩膜层;
以所述掩膜层作为遮挡体,对所述镀膜面分别进行化学刻蚀处理和喷砂刻蚀处理;
取下所述掩膜层,对所述玻璃基板清洁处理。
在本发明实施例中,所述化学刻蚀处理包括:
向处于所述掩膜层上镂空图形内的所述镀膜面通过硝酸溶液对所述镀膜面的Mo膜层、CdTe发电层和CdS发电层进行腐蚀处理。
在本发明实施例中,对所述膜面进行化学刻蚀处理时,所述硝酸溶液的浓度50%~70%,所述化学刻蚀处理的环境温度为20~25℃。
在本发明实施例中,所述喷砂刻蚀处理包括:
向处于所述掩膜层上镂空图形内的所述镀膜面通过喷砂处理去除所述镀膜面上的TCO膜层,其中,所述喷砂处理中球形沙粒的硬度小于4,并通过0.1Mpa的压缩空气带动喷射到所述掩膜层上。
在本发明实施例中,对所述镀膜面进行喷砂处理时的环境温为18~25℃,湿度为40~60%RH。
在本发明实施例中,所述对所述镀膜面分别进行化学刻蚀处理和喷砂刻蚀处理后的所述玻璃基板检测绝缘电阻,具体包括:
使用电压为1000V、检测距离为1~2mm的两个探针检测绝缘电阻,其中,当检测所述绝缘电阻≥1Gohm时,取下所述掩膜层,对所述玻璃基板清洁处理。
在本发明实施例中,在进行化学刻蚀处理时,所述掩膜层的材料为光刻胶、Cr/Au、Ti/Au、碳化硅中的任意一种。
本发明实施例提供一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法,包括:对双玻光伏组件的玻璃基板上镀膜并形成镀膜面;在所述镀膜面上设置带有预设镂空图形的掩膜层;以所述掩膜层作为遮挡体,对所述镀膜面分别进行化学刻蚀处理和喷砂刻蚀处理;取下所述掩膜层,对所述玻璃基板清洁处理;本发明实施例的有益效果是:通过对所述镀膜面依次进行化学刻蚀处理和喷砂刻蚀处理改善了传统刻蚀方法中激光刻蚀设备昂贵,且加工速度非常缓慢,在规模化生产中有一定的限制的问题,使得整个图案刻蚀的工艺更容易实现批量化生产、且制造设备简单、加工速度较快。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的双玻光伏组件未进行图案刻蚀时的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的双玻光伏组件进行化学刻蚀处理后的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的双玻光伏组件进行喷砂刻蚀处理后的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明实施例提供一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法,如图1、2、3和4所示,包括:
S101、对双玻光伏组件的玻璃基板1上镀膜并形成镀膜面;
这里,所述双玻光伏组件由下至上包括依次设置的玻璃基板1和镀膜面,所述镀膜面由下至上包括TCO膜层5、CdTe发电层3、CdS发电层4和Mo膜层2,在实施时,需要对所述双玻光伏组件的玻璃基板1进行清洗、镀膜和电池串联,具体地,对带有TCO(透明导电氧化物,光伏组件的前电极)膜层的玻璃基板1,通过清洗机采用转动的软毛刷,清除掉颗粒和其他粘杂物,然后使用风刀吹干;然后对近空间升华设备对基板进行蒸镀CdS发电层4和CdTe发电层3;磁控溅射镀金属钼,作为光伏组件的背电极;为了得到合适的电压、电流,以及便于发电能够引出,需要将基板上的膜层使用3次激光刻划将整张电池切割为若干个子电池并形成串联;最后,使用激光对玻璃基板1边缘10mm区域膜层清除,保证光伏组件封装后不会边缘漏电,同时为后续封装做准备,避免水汽渗入影响膜层。
S102、在所述镀膜面上设置带有预设镂空图形的掩膜层;
在实施时,所述掩膜层设置在所述镀膜面上,所述掩膜层上的预设镂空图形可以是规则的图形,也可以是不规则的图形,在此并不限定;并且在预设镂空图形的区域会露出下方的所述镀膜面。
S103、对所述镀膜面分别进行化学刻蚀处理;
这里,所述化学刻蚀处理是向处于所述掩膜层上镂空图形内的所述镀膜面通过硝酸溶液对所述镀膜面的Mo膜层2、CdTe发电层3和CdS发电层4进行腐蚀处理,在在进行化学腐蚀时,将由光刻胶、Cr/Au、Ti/Au、碳化硅中的任意一种制作而成的所述掩膜层放置在所述Mo膜层2上,所述掩膜层上设置有镂空图形,由于金属Mo、CdTe发电层3、CdS发电层4与硝酸发生反应而被腐蚀掉,此因镂空图形区域会呈现图案效果。具体地,因预设镂空图形区域无掩膜保护,可利用硝酸溶液对膜层进行腐蚀,通过喷淋装置或者滴液装置,将药液涂在预设镂空图形的区域,对预设镂空图形区域处的镀膜面进行腐蚀,由于预设镂空图形区域的外部设有掩膜,可进行保护,因此不会产生腐蚀。这样可通过药液浓度或腐蚀时间控制腐蚀效果,在腐蚀完成后进行清洗,并去除掩膜。较优地,对所述膜面进行化学刻蚀处理时,所述硝酸溶液的浓度可以选用50%、55%、60%、65%和70%,所述化学刻蚀处理的环境温度可以为20℃、22℃和25℃。
S104、对所述镀膜面分别进行喷砂刻蚀处理;
这里,在化学腐蚀后,所述玻璃基板1上还设置TCO膜层5,硝酸溶液对所述TCO膜层5无法有效的进行腐蚀,同时,Mo膜层2、CdTe发电层3和CdS发电层4也可能出现未腐蚀干净的问题,因此对所述镀膜面还需进行喷砂刻蚀处理,所述喷砂刻蚀处理是向处于所述掩膜层上镂空图形内的所述镀膜面通过喷砂处理去除所述镀膜面上的TCO膜层5。其中,使用所述喷砂处理的方法为:向处于所述掩膜层上镂空图形内的所述镀膜面进行喷砂处理,在使用时,利用高速砂流的冲击作用清理和粗化玻璃基板1表面的过程。具体地,采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料(一般可以选用铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的玻璃基板1表面,使玻璃基板1的外表形状发生变化,由于磨料对玻璃基板1表面的冲击和切削作用,使玻璃基的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度。
较优地,所述喷砂处理中球形沙粒选用金刚砂,具体地,采用莫氏硬度小于4的金刚砂球型沙粒,通过0.1Mpa的压缩空气带动喷射到所述掩膜层上,喷砂装置对掩膜层上的预设镂空图形区域进行扫描,对所述镀膜面进行喷砂处理时的环境温为18℃、20℃、22℃和25℃,湿度为40%RH、45%RH、50%RH、55%RH和60%RH,这样能避免金刚砂在使用时凝结成块。其中,需要注意的是喷砂范围需大于预设镂空图形区域,这样将玻璃基板1上的附着的镀膜冲击掉并对玻璃打毛,使得玻璃基板1形成一定粗糙度。
然后对所述喷砂处理后的所述玻璃基板1检测绝缘电阻,具体包括使用电压为1000V、检测距离为1~2mm的两个探针检测绝缘电阻,其中,当检测所述绝缘电阻≥1Gohm时,取下所述掩膜层,对所述玻璃基板1清洁处理,最后进行封装处理。
更具体地,所述掩膜层使用硬度较大且易加工成型的材料,采用机械精加工方式制作成客户定制的图形,图形处为镂空,所述掩膜层可循环使用,磨损到一定程度后进行更换。实际地,可采用1mm厚度的304不锈钢板根据产品和图形尺寸要求对应制作成所述掩膜层。
S105、取下所述掩膜层,对所述玻璃基板1清洁处理。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法,其特征在于,包括:
对双玻光伏组件的玻璃基板(1)上镀膜并形成镀膜面;
在所述镀膜面上设置带有预设镂空图形的掩膜层;
以所述掩膜层作为遮挡体,对所述镀膜面分别进行化学刻蚀处理和喷砂刻蚀处理;
取下所述掩膜层,对所述玻璃基板(1)清洁处理。
2.根据权利要求1所述的一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法,其特征在于,所述化学刻蚀处理包括:
向处于所述掩膜层上镂空图形内的所述镀膜面通过硝酸溶液对所述镀膜面的Mo膜层(2)、CdTe发电层(3)和CdS发电层(4)进行腐蚀处理。
3.根据权利要求2所述的一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法,其特征在于,对所述膜面进行化学刻蚀处理时,所述硝酸溶液的浓度50%~70%,所述化学刻蚀处理的环境温度为20~25℃。
4.根据权利要求1所述的一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法,其特征在于,所述喷砂刻蚀处理包括:
向处于所述掩膜层上镂空图形内的所述镀膜面通过喷砂处理去除所述镀膜面上的TCO膜层(5),其中,所述喷砂处理中球形沙粒的硬度小于4,并通过0.1Mpa的压缩空气带动喷射到所述掩膜层上。
5.根据权利要求4所述的一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法,其特征在于,对所述镀膜面进行喷砂处理时的环境温为18~25℃,湿度为40~60%RH。
6.根据权利要求1所述的一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法,其特征在于,所述对所述镀膜面分别进行化学刻蚀处理和喷砂刻蚀处理后的所述玻璃基板(1)检测绝缘电阻,具体包括:
使用电压为1000V、检测距离为1~2mm的两个探针检测绝缘电阻,其中,当检测所述绝缘电阻≥1Gohm时,取下所述掩膜层,对所述玻璃基板(1)清洁处理。
7.根据权利要求1所述的一种对双玻光伏组件图案刻蚀的方法,其特征在于,在进行化学刻蚀处理时,所述掩膜层的材料为光刻胶、Cr/Au、Ti/Au、碳化硅中的任意一种。
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