薄膜电池的制备方法及薄膜电池技术

公开了一种薄膜电池的制备方法及薄膜电池，方法包括干式蚀刻硅晶片形成多个微电池图案阵列，局部化硼掺杂和磷掺杂所述微电池图案阵列，转移层无间隙接触所述微电池阵列以从硅晶片分离所述微电池阵列，转移层将微电池阵列转移到聚酰胺层，然后剥离所述转移层，在聚酰胺层上喷墨印刷高度与微电池高度一致的导电层使得所述导电层邻接所述微电池阵列且形成电互联，层压形成柔性背板，在导电层上以微电池为中心套准印刷预定间距和预定高度的支承层，在微电池和两侧的支承层上间隙涂布透明的硅树脂粘合剂，球形透镜经由所述硅树脂粘合剂相对于微电池对准固定，涂布甲基丙烯酸甲酯层以覆盖所述球形透镜、支承层和导电层。

Preparation of Thin Film Batteries and Thin Film Batteries

A method for preparing thin film batteries and thin film batteries is disclosed. The method includes forming a plurality of micro-cell pattern arrays by dry etching silicon wafers, localizing boron doping and phosphorus doping the micro-cell pattern arrays, contacting the micro-cell arrays without gap to separate the micro-cell arrays from the silicon wafers, transferring the micro-cell arrays to the polyamide layer, and then stripping the micro-cell arrays. Transfer layer, a conductive layer with ink-jet printing height consistent with that of a micro-cell on the polyamide layer makes the conductive layer adjacent to the micro-cell array and form an electrical interconnection, a flexible backplane is formed by lamination, a support layer with predetermined spacing and predetermined height is printed on the conductive layer centered on the micro-cell, and a transparent silicone adhesive is coated on the gap between the micro-cell and the support layer on both sides. The spherical lens is aligned and fixed relative to the micro-battery by the silicone resin adhesive, and the methyl methacrylate layer is coated to cover the spherical lens, the supporting layer and the conductive layer.

【技术实现步骤摘要】
薄膜电池的制备方法及薄膜电池
本专利技术涉及薄膜电池设备
，特别是一种薄膜电池的制备方法及薄膜电池。
技术介绍
传统晶体硅太阳电池由硅组成，电池主要部分易碎，易产生隐形裂纹，大多有一层钢化玻璃作为防护，造成重量大，携带不便，抗震能力差，造价高，效率或多或少降低，薄膜电池克服了上述缺点，其主要优点在于质量小、厚度极薄、可弯曲。现有技术中，薄膜阳电池的光电转化效率并没有传统晶体硅电池转化效率高，其光致衰减性大，薄膜材料的生长机制决定薄膜太阳电池易潮解，因此，提高转化效率，避免光致衰减以及潮解存在着强烈的发展需求。在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供一种薄膜电池的制备方法及薄膜电池，本专利技术的制备方法能够提高制备效率且降低材料成本，能够避免转移过程中的变形导致的精度误差，避免了薄膜电池的性能退化，显著提高了光和微电池的对准精度，能够最优化地将太阳光聚集在微电池上，避免光致衰减，提高了总体转化效率。本专利技术制备方法加工的薄膜电池的性能和精度得到了显著提升且降低了加工成本。本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现。一种薄膜电池的制备方法包括如下步骤：干式蚀刻硅晶片形成多个微电池图案阵列，局部化硼掺杂和磷掺杂所述微电池图案阵列，光刻所述硅晶片以形成多个预定长度和宽度的微电池阵列，钝化微电池侧壁以及各向异性蚀刻微电池侧壁和底部使得微电池的厚度小于预定厚度，转移层无间隙接触所述微电池阵列以从硅晶片分离所述微电池阵列，转移层将微电池阵列转移到聚酰胺层，然后剥离所述转移层，其中，所述转移层包括接触所述微电池阵列的聚二甲基硅氧烷膜和玻璃纤维膜，所述聚酰胺层经由含有银颗粒的粘合层固定所述微电池阵列，在聚酰胺层上喷墨印刷高度与微电池高度一致的导电层使得所述导电层邻接所述微电池阵列且形成电互联，层压形成柔性背板，丝网印刷金属线于柔性背板上，然后在柔性背板上沉积图案化电介质层，聚酰胺层设置在在所述柔性背板上，在导电层上以微电池为中心套准印刷预定间距和预定高度的支承层，在微电池和两侧的支承层上间隙涂布透明的硅树脂粘合剂，球形透镜经由所述硅树脂粘合剂相对于微电池对准固定，涂布甲基丙烯酸甲酯层以覆盖所述球形透镜、支承层和导电层。在所述的方法中，经由粘合层将柔性背板真空层压到壳体的刚性下表面，在壳体的刚性上表面模制与所述球形透镜对准的微透镜阵列，使得微透镜阵列、球形透镜和微电池阵列相互对准。在所述的方法中，所述预定厚度为6-8微米，所述预定间距为微电池的宽度的1-2倍，所述预定高度与所述球形透镜的焦距正相关。在所述的方法中，刚性下表面设有与柔性背板导电连接的连接端子和用于散热的散热单元。在所述的方法中，导电层和微电池阵列部分层叠。在所述的方法中，微透镜阵列、球形透镜和微电池阵列之间的间隔使得太阳光穿透微透镜阵列分别聚焦在对应的球形透镜上，来自球形透镜的太阳光分别聚焦在对应的微电池上。在所述的方法中，导电层电连接所述柔性背板，导电层包括多个导电电极，导电电极连接微电池以形成互联导电网络。在所述的方法中，在第一和第二覆铜层压件之间热辊层压印刷布线板形成柔性背板。在所述的方法中，所述微透镜阵列为柱状微透镜阵列。根据本专利技术的另一方面，一种薄膜电池通过所述的方法制备。本专利技术的有益效果本专利技术制备方法中，光刻所述硅晶片以形成多个预定长度和宽度的微电池阵列，钝化微电池侧壁以及各向异性蚀刻微电池侧壁和底部使得微电池的厚度小于预定厚度能够提高微电池尺寸精度且不降低微电池的光电转换效率，转移层无间隙接触所述微电池阵列以从硅晶片分离所述微电池阵列，转移层将微电池阵列转移到聚酰胺层，然后剥离所述转移层，通过转印实现了高效率制备且低材料成本形成微电池阵列，避免了现有技术中容易破裂的风险，接触所述微电池阵列的聚二甲基硅氧烷膜能够以高保真度转印和玻璃纤维膜能够避免转移过程中的变形导致的精度误差，在聚酰胺层上喷墨印刷高度与微电池高度一致的导电层使得所述导电层邻接所述微电池阵列且形成电互联，高度一致避免了薄膜电池的性能退化，在导电层上以微电池为中心套准印刷预定间距和预定高度的支承层，在微电池和两侧的支承层上间隙涂布透明的硅树脂粘合剂，球形透镜经由所述硅树脂粘合剂相对于微电池对准固定，这显著提高了太阳光和微电池的对准精度，能够最优化地将太阳光聚集在微电池上，避免光致衰减，提高了总体转化效率。本专利技术制备方法加工的薄膜电池的性能和精度得到了显著提升且降低了加工成本。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使得本专利技术的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本专利技术的具体实施方式进行举例说明。附图说明通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本专利技术各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：图1是根据本专利技术一个实施例的薄膜电池的制备方法的步骤示意图。图2是根据本专利技术一个实施例的薄膜电池的制备方法制备的薄膜电池的部分单元示意图。以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步的解释。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的具体实施例。虽然附图中显示了本专利技术的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本专利技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本专利技术的范围。本专利技术的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本专利技术实施例的限定。为了更好地理解，图1为根据本专利技术一个实施例的薄膜电池的制备方法的步骤示意图，如图1所示，一种薄膜电池的制备方法包括如下步骤：一种薄膜电池的制备方法包括如下步骤：干式蚀刻硅晶片形成多个微电池图案阵列，局部化硼掺杂和磷掺杂所述微电池图案阵列，光刻所述硅晶片以形成多个预定长度和宽度的微电池阵列1，钝化微电池侧壁以及各向异性蚀刻微电池侧壁和底部使得微电池的厚度小于预定厚度，转移层无间隙接触所述微电池阵列1以从硅晶片分离所述微电池阵列1，转移层将微电池阵列1转移到聚酰胺层2，然后剥离所述转移层，其中，所述转移层包括接触所述微电池阵列1的聚二甲基硅氧烷膜和玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜电池的制备方法，其包括如下步骤：干式蚀刻硅晶片形成多个微电池图案阵列，局部化硼掺杂和磷掺杂所述微电池图案阵列，光刻所述硅晶片以形成多个预定长度和宽度的微电池阵列，钝化微电池侧壁以及各向异性蚀刻微电池侧壁和底部使得微电池的厚度小于预定厚度，转移层无间隙接触所述微电池阵列以从硅晶片分离所述微电池阵列，转移层将微电池阵列转移到聚酰胺层，然后剥离所述转移层，其中，所述转移层包括接触所述微电池阵列的聚二甲基硅氧烷膜和玻璃纤维膜，所述聚酰胺层经由含有银颗粒的粘合层固定所述微电池阵列，在聚酰胺层上喷墨印刷高度与微电池高度一致的导电层使得所述导电层邻接所述微电池阵列且形成电互联，层压形成柔性背板，丝网印刷金属线于柔性背板上，然后在柔性背板上沉积图案化电介质层，聚酰胺层设置在在所述柔性背板上，在导电层上以微电池为中心套准印刷预定间距和预定高度的支承层，在微电池和两侧的支承层上间隙涂布透明的硅树脂粘合剂，球形透镜经由所述硅树脂粘合剂相对于微电池对准固定，涂布甲基丙烯酸甲酯层以覆盖所述球形透镜、支承层和导电层。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜电池的制备方法，其包括如下步骤：干式蚀刻硅晶片形成多个微电池图案阵列，局部化硼掺杂和磷掺杂所述微电池图案阵列，光刻所述硅晶片以形成多个预定长度和宽度的微电池阵列，钝化微电池侧壁以及各向异性蚀刻微电池侧壁和底部使得微电池的厚度小于预定厚度，转移层无间隙接触所述微电池阵列以从硅晶片分离所述微电池阵列，转移层将微电池阵列转移到聚酰胺层，然后剥离所述转移层，其中，所述转移层包括接触所述微电池阵列的聚二甲基硅氧烷膜和玻璃纤维膜，所述聚酰胺层经由含有银颗粒的粘合层固定所述微电池阵列，在聚酰胺层上喷墨印刷高度与微电池高度一致的导电层使得所述导电层邻接所述微电池阵列且形成电互联，层压形成柔性背板，丝网印刷金属线于柔性背板上，然后在柔性背板上沉积图案化电介质层，聚酰胺层设置在在所述柔性背板上，在导电层上以微电池为中心套准印刷预定间距和预定高度的支承层，在微电池和两侧的支承层上间隙涂布透明的硅树脂粘合剂，球形透镜经由所述硅树脂粘合剂相对于微电池对准固定，涂布甲基丙烯酸甲酯层以覆盖所述球形透镜、支承层和导电层。2.根据权利要求1所述的方法，其中，经由粘合层将柔性背板真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卓，陆鹏，
申请(专利权)人：安徽省华腾农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34