[发明专利]无机基体的感应密封

说明书

技术领域

本发明涉及用于玻璃板的基于浆料的气密密封系统、密封材料、应用这些密封材料的方法、用于选择性可控光吸收来加热和密封该系统的密封设计。这些气密密封使用于各类应用，例如（a）封装基于硅、有机体系和薄膜的太阳能电池，（b）封装其它电子设备例如有机LED（OLED），（c）用于窗户的真空绝缘玻璃（VIG）组件，（d）触摸屏设备和（c）基于建筑玻璃和机动车玻璃的组件。

背景技术

在许多玻璃至玻璃密封的实际应用中，例如太阳能电池封装[晶体硅以及基于碲化镉（CdTe），铜铟镓硒化物（CIGS），聚合的，弹性的，薄膜]，OLED包装，显示器、触摸屏和真空绝缘玻璃（VIG）窗户密封，以及建筑&机动车玻璃密封，许多情况下存在使用钢化玻璃的需要。在传统熔炉烧制密封玻璃材料中，当加热到约300℃以上时，玻璃失去韧度。因此，存在选择性单独加热密封材料的需要和在不明显加热基玻璃/基体下影响基玻璃/基体的连接的需要。相似地，存在选择性单独加热密封材料的需要和在不明显加热基玻璃下影响基玻璃连接/或玻璃至金属的密封的需要。

因此，需要选择性密封方法（例如感应密封）领域的改进密封。

发明内容

在各选择性加热方法中，例如红外线（IR）加热、感应加热和密封、镭射密封、微波加热以及高密度等离子体弧光灯密封，在低频率例如80KHZ（或通常工业/商售感应烤炉的60-350KHZ）下，感应加热提供高达1000℃/秒的加热速度（而玻璃在传统烤炉中为6-10℃/秒的慢加热）以及出色的渗透深度。因此感应加热和密封可以提供包括选择性加热密封材料的较厚层的独特优势密封。由于许多这些密封应用（尤其是真空绝缘窗户密封&太阳能电池封装或OLED密封应用）需要更厚的密封材料（超过20微米），体积加热技术例如感应加热成为优选的密封方法。本发明涉及无机基体之间感应密封的用途，包括玻璃至玻璃的密封，利用回火和退火的玻璃基体的玻璃至金属密封。

本发明的一个实施方案是使用感应能源将至少两个无机基体密封到一起的方法，包括：（a）提供至少两个无机基体；（b）向至少两个第二基体中的至少一个上应用粘结物组合物，该粘结物组合物包括：（i）玻璃浆料，和（ii）感应耦合添加剂，和（c）使至少一个第二基体与粘结物组合物接触，和（d）将基体和粘结物进行感应加热，从而在两个无机基体之间形成气密密封。

本发明的一个实施方案是无铅和无镉的密封玻璃浆料组合物，在烧制前，包括：（a）25-65mol%Bi₂O₃，（b）3-60mol%ZnO，（c）4-65mol%B₂O₃，（d）0.1-15mol%选自CuO、Fe₂O₃、Co₂O₃、Cr₂O₃的至少一种及其组合，（e）非特意添加的硅的氧化物，和（f）非特意添加的铝的氧化物。

本发明的一个实施方案是在玻璃圆筒中密封太阳能电池组件的方法，包括：（a）在玻璃圆筒中布置多组相互电连接的太阳能电池，（b）向玻璃圆筒和导电金属封盖（其适于封盖圆筒的端部）中至少一个上应用本文公开的任意密封玻璃浆料组合物（c）将圆筒端部、玻璃密封组合物和封盖进行相互物理接触，和（d）在功率为1瓦特-300kW的感应加热下进行密封来烧结和流动玻璃浆料组合物从而形成气密密封。

本发明的一个实施方案是包含具有在550nm下透光率大于80%的玻璃圆筒的太阳能电池组件，其中设置有多组相互电连接的硅太阳能电池和导电金属封盖，通过感应加热部分本文公开的任意密封玻璃浆料组合物将封盖气密密封接至圆筒。

本发明的一个实施方案是密封太阳能电池组件的方法，包括：（a）提供至少两个玻璃板，（b）在这两个玻璃板之间布置多组相互电连接的太阳能电池，（c）向至少一个玻璃板上应用本文公开的任意玻璃浆料组合物（d）将至少第二玻璃板、本文公开的玻璃浆料组合物和顶玻璃板进行相互物理接触，和（e）在功率为1瓦特-300kW的感应加热下进行密封来烧结和流动玻璃组合物从而形成气密密封。

本发明的一个实施方案是密封VIG组件的方法，包括：（a）提供至少两个玻璃板（b）向至少一个玻璃板上应用任意本文公开的玻璃浆料组合物，（b）将至少一个第二玻璃板与应用的玻璃浆料物组合物接触，和（d）将玻璃浆料组合物在功率为1瓦特-300kW的感应加热下进行密封来烧结和流动玻璃组合物从而形成气密密封。