一种钙钛矿太阳能电池组件制造技术

本实用新型专利技术涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种钙钛矿太阳能电池组件，包括透明面板、若干个设置在透明面板上的电池组、设置在若干个电池组上的背板、设置在电池组中的第一绝缘层和第二绝缘层以及设置在电池组外围和背板之间的密封层，所述电池组自下而上层叠有前电极、前电荷传输层、吸光层、后电荷传输层和背电极，两个相邻的所述电池组中的左电池组的背电极与右电池组的前电极相连接形成电池串，所述前电极、前电荷传输层、吸光层、后电荷传输层、背电极、第一绝缘层、第二绝缘层和密封层均采用印刷或涂布制备而成，所述第一绝缘层和第二绝缘层的宽度设置为0.05～1.5mm。本实用新型专利技术提供一种成本低、材料利用率高及有效防止短路的钙钛矿太阳能电池组件。

A Perovskite Solar Cell Module

【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿太阳能电池组件
本技术涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种钙钛矿太阳能电池组件。
技术介绍
与日俱增的化石燃料燃烧所造成的环境污染，对地球生态平衡和人类的生存带来严重的危害。开发可再生新能源已经成为一个世界性的课题。光伏发电是一种零排放的清洁能源，也是一种能够大规模应用的现实能源，可进行独立发电和并网发电，是各种可再生能源中的首选。钙钛矿太阳能电池可以在常温下用溶液法生产，生产成本低效率高，是当前开发的热点。已发表的文献及相关专利公开的组件技术不少，技术路线差异也比较大，有的需要很大的设备投资，如化学气相沉积、磁控溅射、激光刻划，有的材料利用率不高，如真空蒸镀、双源共蒸等，有的实用效果欠佳很难大面积大规模生产，如旋涂工艺。而且多数组件工艺需要用到昂贵的激光刻划或化学腐蚀或机械切片设备将电池分割成一个个电池后再互联成电池阵列，目前还没有成熟的大面积钙钛矿太阳能电池组件生产工艺。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种成本低、材料利用率高及有效防止短路的钙钛矿太阳能电池组件。本技术采用如下技术方案：一种钙钛矿太阳能电池组件，包括透明面板、若干个设置在透明面板上的电池组、设置在若干个电池组上的背板、设置在电池组中的第一绝缘层和第二绝缘层以及设置在电池组外围和背板之间的密封层，所述电池组自下而上层叠有前电极、前电荷传输层、吸光层、后电荷传输层和背电极，两个相邻的所述电池组中的左电池组的背电极与右电池组的前电极相连接形成电池串，所述前电极、前电荷传输层、吸光层、后电荷传输层、背电极、第一绝缘层、第二绝缘层和密封层均采用印刷或涂布制备而成，所述第一绝缘层和第二绝缘层的宽度设置为0.05～1.5mm。对上述技术方案的进一步改进为，所述第一绝缘层呈线条状印刷在两前电极之间的间隙中，用于分隔前电极、前电荷传输层和吸光层。对上述技术方案的进一步改进为，所述第二绝缘层呈线条状印刷在吸光层上，用于分隔后电荷传输层和背电极。本技术的有益效果为：1、本技术包括透明面板、若干个设置在透明面板上的电池组、设置在若干个电池组上的背板、设置在电池组中间的第一绝缘层和第二绝缘层以及设置在电池组外围和背板之间的密封层，整体结构简单，材料利用率高，电池组自下而上层叠有前电极、前电荷传输层、吸光层、后电荷传输层和背电极，两个相邻的电池组中的左电池组的背电极与右电池组的前电极相连接形成电池串，前电极、前电荷传输层、吸光层、后电荷传输层、背电极、第一绝缘层、第二绝缘层和密封层均采用印刷或涂布制备而成，其中制备的设备及工艺成熟且廉价，有效提高材料利用率，通过印刷绝缘层的方式来实现电池串间的物理隔离，有效防止短路，避免采用昂贵的激光刻划或物理切割的方式，进一步降低成本，第一绝缘层和第二绝缘层的宽度设置为0.05～1.5mm，宽度设置在此区间内，可有效实现电池串间的隔离，防止短路。2、第一绝缘层呈线条状印刷在两前电极之间的间隙中，用于分隔前电极、前电荷传输层和吸光层，进一步防止电池串之间的短路，同时采用印刷方式实现电池串之间的物理隔离，可避免采用昂贵的激光刻划或物理切割的方式，减低成本。3、第二绝缘层呈线条状印刷在吸光层上，用于分隔后电荷传输层和背电极，进一步防止电池串之间的短路，同时采用印刷方式实现电池串之间的物理隔离，可避免采用昂贵的激光刻划或物理切割的方式，减低成本。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术作进一步的说明。如图1所示，一种钙钛矿太阳能电池组件，包括透明面板110、若干个设置在透明面板110上的电池组120、设置在若干个电池组120上的背板130、设置在电池组120中的第一绝缘层140和第二绝缘层150以及设置在电池组120外围和背板130之间的密封层160，所述电池组120自下而上层叠有前电极121、前电荷传输层122、吸光层123、后电荷传输层124和背电极125，两个相邻的所述电池组120中的左电池组120的背电极125与右电池组120的前电极121相连接形成电池串，所述前电极121、前电荷传输层122、吸光层123、后电荷传输层124、背电极125、第一绝缘层140、第二绝缘层150和密封层160均采用印刷或涂布制备而成，所述第一绝缘层140和第二绝缘层150的宽度设置为0.05～1.5mm。第一绝缘层140呈线条状印刷在两前电极121之间的间隙中，用于分隔前电极121、前电荷传输层122和吸光层123，进一步防止电池串之间的短路，同时采用印刷方式实现电池串之间的物理隔离，可避免采用昂贵的激光刻划或物理切割的方式，减低成本。第二绝缘层150呈线条状印刷在吸光层123上，用于分隔后电荷传输层124和背电极125，进一步防止电池串之间的短路，同时采用印刷方式实现电池串之间的物理隔离，可避免采用昂贵的激光刻划或物理切割的方式，减低成本。本技术包括透明面板110、若干个设置在透明面板110上的电池组120、设置在若干个电池组120上的背板130、设置在电池组120中间的第一绝缘层140和第二绝缘层150以及设置在电池组120外围和背板130之间的密封层160，整体结构简单，材料利用率高，电池组120自下而上层叠有前电极121、前电荷传输层122、吸光层123、后电荷传输层124和背电极125，两个相邻的电池组120中的左电池组120的背电极125与右电池组120的前电极121相连接形成电池串，前电极121、前电荷传输层122、吸光层123、后电荷传输层124、背电极125、第一绝缘层140、第二绝缘层150和密封层160均采用印刷或涂布制备而成，其中制备的设备及工艺成熟且廉价，有效提高材料利用率，通过印刷绝缘层的方式来实现电池串间的物理隔离，有效防止短路，避免采用昂贵的激光刻划或物理切割的方式，进一步降低成本，第一绝缘层140和第二绝缘层150的宽度设置为0.05～1.5mm，宽度设置在此区间内，可有效实现电池串间的隔离，防止短路。本技术的制备方法为：a、铺设好并清洁干净透明面板110b、在净透明面板110上印刷前电极121前电极121的形状依照产品功能设计，在相邻的电池之间预留有1毫米左右的缝隙c、加热固化前电极121d、在前电极121的缝隙上印刷第一绝缘层140第一绝缘层140的上表面比前电极121的上表面略高e、在前电极121上面印刷前电荷传输层122前电荷传输层122在前电极121上缩进1毫米左右，露出少量前电极121f、印刷吸光层123在前电荷传输层122上印刷吸光层123g、晶化退火利用电磁炉通过非接触式加热让前电极121和前电荷传输层122发热，使得吸光层123结晶并消除界面之间的应力。h、印刷第二绝缘层150在吸光层123边上印刷第二绝缘层150，呈约1毫米宽的线条状i、印刷后电荷传输层124在吸光层123面上印刷后电荷传输层124j、印刷背电极125在后电荷传输层124上面印刷背电极125，背电极125通过预留的缝隙与相邻电池的前电极121电连接k、固化背电极125加热固化背电极125l、涂布密封层160使用点胶机在组件的周边涂布密封层160，密封层160设置为密封胶。m、封装背板130贴上背板130后加热固化密封胶完成组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钙钛矿太阳能电池组件，其特征在于：包括透明面板、若干个设置在透明面板上的电池组、设置在若干个电池组上的背板、设置在电池组中的第一绝缘层和第二绝缘层以及设置在电池组外围和背板之间的密封层，所述电池组自下而上层叠有前电极、前电荷传输层、吸光层、后电荷传输层和背电极，两个相邻的所述电池组中的左电池组的背电极与右电池组的前电极相连接形成电池串，所述前电极、前电荷传输层、吸光层、后电荷传输层、背电极、第一绝缘层、第二绝缘层和密封层均采用印刷或涂布制备而成，所述第一绝缘层和第二绝缘层的宽度设置为0.05～1.5mm。

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿太阳能电池组件，其特征在于：包括透明面板、若干个设置在透明面板上的电池组、设置在若干个电池组上的背板、设置在电池组中的第一绝缘层和第二绝缘层以及设置在电池组外围和背板之间的密封层，所述电池组自下而上层叠有前电极、前电荷传输层、吸光层、后电荷传输层和背电极，两个相邻的所述电池组中的左电池组的背电极与右电池组的前电极相连接形成电池串，所述前电极、前电荷传输层、吸光层、后电荷传输层、背电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠强，丁雄傑，王琦，张国义，
申请(专利权)人：北京大学东莞光电研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44