光伏组件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光伏组件的制备方法，包括：配置前驱体溶液；将前驱体溶液沉积在指定的光伏材料层表面，以形成钙钛矿基光谱下转换膜；对所有光伏材料层进行依次铺设；并对依次铺设的光伏材料层进行高温真空层压形成光伏组件。本发明专利技术光伏组件的制备方法将钙钛矿基光谱下转换膜兼容到传统光伏电池封装工艺中，将钙钛矿基光谱下转换膜做为光谱下转换器，实现了将太阳光谱中的紫外/蓝光波长转换为太阳能电池高响应波长范围内的波长，提高了光伏组件对太阳光的转换效率。

Photovoltaic module and its preparation method

The invention discloses a preparation method of a photovoltaic module, which comprises: configuring a precursor solution; depositing the precursor solution on the surface of a specified photovoltaic material layer to form a perovskite-based down-conversion film; laying all photovoltaic material layers in turn; and laying the photovoltaic material layer in turn in a high-temperature vacuum lamination form. Photovoltaic modules. The preparation method of the photovoltaic module of the invention compatibles the perovskite-based spectroscopic down-conversion film with the traditional photovoltaic cell packaging technology, and uses the perovskite-based spectroscopic down-conversion film as the spectroscopic down-conversion film, thus realizing the conversion of the ultraviolet/blue light wavelength in the solar spectrum into the wavelength in the high response wavelength range of the solar cell, and improving the photovoltaic performance. The conversion efficiency of components to sunlight.

【技术实现步骤摘要】
光伏组件及其制备方法
本专利技术属于光学材料
，具体为一种具有钙钛矿基光谱下转换膜的光伏组件及其制备方法。
技术介绍
随着经济的快速增长，能源消耗越来越多，能源供应也十分紧张，光伏电池作为直接利用太阳能的产品，广泛受到人们的青睐。但现有的光伏电池总体来说对太阳光吸收效率较低，无法很好的地吸收太阳光谱中不同波长的光。现有的常用的光伏电池有硅基光伏电池、碲化镉(CdTe)和铜铟镓硒(CIGS)薄膜电池以及钙钛矿光伏电池。硅基光伏电池在紫外和蓝光光谱范围的光转换效率较低，其只有在吸收了能量等于自身带隙的光子时才会产生有效的光生载流子，若吸收了能量小于自身带隙的光子则会透射丢失，而吸收能量大于自身带隙的入射光子则会在导带产生光生电子的热弛豫现象。碲化镉(CdTe)和铜铟镓硒(CIGS)薄膜电池均含有硫化镉(CdS)材料，虽然其对紫外/蓝光范围的吸收效果较好，但其不能被光伏电池很好的利用，使得该类电池在短波范围内响应较差，电流输出能力有所限制。钙钛矿电池具有流子迁移率高、成本低并且制备工艺简单，虽然钙钛矿光伏电池在紫外和蓝光光谱范围的光电转换效率较高，但其紫外稳定性较差，因此不能被广泛的应用。因此，现如今亟须一种制备工艺简单且可高效转换太阳光的光伏组件。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有的光伏电池对在紫外和蓝光光谱范围太阳光的转换效率偏低，电流输出能力有所限，且紫外稳定性较差。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种光伏组件的制备方法，包括：配置前驱体溶液；将所述前驱体溶液沉积于指定的光伏材料层表面，以形成钙钛矿基光谱下转换膜；对所有光伏材料层进行依次铺设；对依次铺设的光伏材料层进行高温真空层压形成光伏组件。优选地，所述光伏材料层从下到至上依次铺设的顺序为背板、第一密封薄膜、光伏电池单元、第二密封薄膜、玻璃盖板。优选地，所述指定的光伏材料层为所述光伏电池单元、第二密封薄膜或玻璃盖板。优选地，所述钙钛矿基光谱下转换膜形成在所述光伏电池单元上表面、所述第二密封薄膜上表面、所述第二密封薄膜下表面或所述玻璃盖板下表面。优选地，所述钙钛矿基光谱下转换膜的厚度范围为0.1-50um。优选地，配置前驱体溶液具体包括以下步骤：将聚合物、有机溶剂和添加剂按比例混合得到第一溶液；将无机卤化物盐、有机卤化物盐和有机溶剂按比例混合得到第二溶液；将得到的所述第一溶液和第二溶液按比例混合得到前驱体溶液。优选地，所述前驱体溶液沉积在所述指定光伏材料层表面的方法为旋涂法、流延法、刮涂法、浇铸法、浸渍提拉法或喷涂法沉积中的一种。根据本专利技术还提供了一种光伏组件，包括背板；设置于所述背板上的第一密封薄膜；设置于所述第一密封薄膜上的光伏电池单元；设置于所述光伏电池单元上的第二密封薄膜；形成在所述第二密封薄膜上的钙钛矿基光谱下转换膜；以及设置于所述钙钛矿基光谱下转换膜上的玻璃盖板。根据本专利技术还提供了一种光伏组件，包括背板；设置于所述背板上的第一密封薄膜；设置于所述第一密封薄膜上的光伏电池单元；形成在所述光伏电池单元上的钙钛矿基光谱下转换膜；设置于所述钙钛矿基光谱下转换膜上的第二密封薄膜；以及设置于所述第二密封薄膜上的玻璃盖板。优选地，所述钙钛矿基光谱下转换膜的厚度范围为0.1-50um。与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：应用本专利技术实施例提供的光伏组件的制备方法，有效的将钙钛矿基光谱下转换膜兼容到传统光伏电池封装工艺中，使其作为光伏组件的光谱下转换器，实现将太阳光谱中的紫外光和蓝光波长转换为太阳能电池高响应波长范围内的波长，提高光伏组件对太阳光谱的转换率，增大光伏电池的电流输出能力。同时钙钛矿基光谱下转换膜对太阳光谱中的紫外光和蓝光的转换吸收，提高了光伏组件的紫外稳定性，有效的减弱了紫外光对封装材料的老化作用，有利于延长模组的使用寿命。钙钛矿基光谱下转换膜还具有较高的荧光量子效率、较高的可见光透明性以及优良的光热稳定性，适用于工业化大生产。本专利技术光伏组件的制备方法中通过将前驱溶液沉积于指定光伏材料层的方式引入钙钛矿基光谱下转换膜，避免了单纯引入一层介质界面起皱的问题。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1示出了本专利技术实施例一光伏组件的制备方法的流程示意图；图2分别示出了本专利技术实施例一光伏组件的制备方法制成的光谱下转换膜的透光率/发光强度与波长的关系曲线图；图3示出了本专利技术实施例一光伏组件的制备方法制成的光伏组件的紫外光稳定性曲线图；图4分别示出本专利技术实施例一光伏组件的制备方法制成的光伏组件应用到单晶硅光伏电池和现有同规格单晶硅光伏电池的外量子效率与波长之间的关系曲线图；图5示出了应用本专利技术实施例一光伏组件的制备方法制成的光伏组件的碲化镉电池和现有同规格碲化镉电池的外量子效率与波长之间的关系曲线图；图6示出了将本专利技术实施例一光伏组件的制备方法制成的光伏组件应用于单晶硅光伏电池、多晶硅光伏电池以及碲化镉电池中电池参数的变化表；图7示出了本专利技术实施例二光伏组件结构示意图；图8示出了本专利技术实施例三光伏组件结构示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。随着经济的快速增长，能源的逐渐消耗，光伏电池作为直接利用太阳能的产品，广泛受到人们的青睐。但现有的光伏电池总体来说对太阳光谱中紫外/蓝光吸收和利用效率较低，无法有效的地转换太阳光谱该波长的光。在太阳光谱中除了44％的可见光外，紫外光达到3％，比例虽然较小，但是能量巨大，如果能被光伏电池有效利用，则有利于提高电池光电转换效率。一般来说，太阳能电池的量子效率在紫外/蓝光区域相比于可见/近红外光区域低。而光谱下转换器则具有吸收无法被电池本身有效捕获的太阳能光子，并将其转化为更适合使用的波长的作用。因此，利用光谱下转换器可吸收光太阳光中的紫外/蓝光(300～400nm)并发射出光伏器件光电响应高的长波范围，来增加太阳能电池光谱响应的匹配度，提高光伏器件光电转换性能。而现有形成光谱下转换器的光谱材料存在制备工艺复杂，成本昂贵并且不易与现有光伏封装工艺兼容等缺点。实施例1为解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种光伏组件的制备方法。图1示出了本专利技术实施例一光伏组件的制备方法的流程示意图。参照图1，本实施例光伏组件的制备方法包括如下步骤。步骤S101，配置前驱体溶液。步骤S102，将前驱体溶液沉积在指定的光伏材料层表面，形成钙钛矿基光谱下转换膜5。具体地，通过旋涂法、流延法、刮涂法、浸渍涂提拉法或喷涂法中的任意一个，将配置好的前驱体溶液均匀涂覆在指定的光伏材料层表面。然后对涂覆于指定的光伏材料层上的前驱体溶液进行干燥处理，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏组件的制备方法，包括：配置前驱体溶液；将所述前驱体溶液沉积于指定的光伏材料层表面，以形成钙钛矿基光谱下转换膜；对所有光伏材料层进行依次铺设；对依次铺设的光伏材料层进行高温真空层压形成光伏组件。

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件的制备方法，包括：配置前驱体溶液；将所述前驱体溶液沉积于指定的光伏材料层表面，以形成钙钛矿基光谱下转换膜；对所有光伏材料层进行依次铺设；对依次铺设的光伏材料层进行高温真空层压形成光伏组件。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征为，所有光伏材料层从下至上依次铺设的顺序为背板、第一密封薄膜、光伏电池单元、第二密封薄膜、玻璃盖板。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征为，所述指定的光伏材料层为所述光伏电池单元、第二密封薄膜或玻璃盖板。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征为，所述钙钛矿基光谱下转换膜形成在所述光伏电池单元上表面、所述第二密封薄膜上表面、所述第二密封薄膜下表面或所述玻璃盖板下表面。5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征为，所述钙钛矿基光谱下转换膜的厚度范围为0.1-50um。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征为，前驱体溶液的配置具体包括如下步骤：将聚合物、有机溶剂和添加剂按比例混合得到第一溶液；...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟海政，孟令海，柏泽龙，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11