一种不锈钢衬底的抛光方法和太阳能薄膜电池技术

本发明专利技术公开了一种不锈钢衬底的抛光方法和太阳能薄膜电池，其中，不锈钢衬底的抛光方法包括：在不锈钢衬底表面涂布液态有机材料并固化，以使所述液态有机材料填充所述不锈钢衬底表面的深谷，并在所述不锈钢衬底表面形成一层有机薄膜；调节机械抛光装置中的抛光刀片到所述有机薄膜表面的距离至设定距离，其中，所述设定距离为30nm～300nm；利用所述抛光刀片切割所述不锈钢衬底表面的毛刺。本发明专利技术解决了电池效率下降的问题，增加了背电极和不锈钢衬底的结合力，降低了抛光成本。

A polishing method of stainless steel substrate and solar cell

【技术实现步骤摘要】
一种不锈钢衬底的抛光方法和太阳能薄膜电池
本专利技术实施例涉及抛光
，尤其涉及一种不锈钢衬底的抛光方法和太阳能薄膜电池。
技术介绍
目前，由于不锈钢衬底重量轻，有一定的可弯折性，可以随意裁剪，随意焊接，且不锈钢衬底的厚度在20-100μm时，仍然具有一定的强度和韧性，可以支撑薄膜电池的后续制造工艺，同时不锈钢衬底的热稳定性和化学稳定性相对较高，可以支持几十年的薄膜电池寿命，因此柔性太阳能薄膜电池常采用不锈钢衬底。然而不锈钢衬底在微观结构上往往有很多毛刺和深谷，而较高的毛刺无法被太阳能薄膜电池的金属电极层覆盖，会深入到太阳能薄膜电池的吸收层，从而导致电池效率下降；另外，一定深度的深谷也会导致沉积的金属电极层在衬底上不连续，即金属电极层的表面有凹陷，从而导致部分光电流无法输出，电池效率下降。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种不锈钢衬底的抛光方法和太阳能薄膜电池，以提高电池效率，增加背电极和不锈钢衬底的结合力，降低抛光成本。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供了一种不锈钢衬底的抛光方法，包括：在不锈钢衬底表面涂布液态有机材料并固化，以使所述液态有机材料填充所述不锈钢衬底表面的深谷，并在所述不锈钢衬底表面形成一层有机薄膜；调节机械抛光装置中的抛光刀片到所述有机薄膜表面的距离至设定距离，其中，所述设定距离为30nm～300nm；利用所述抛光刀片切割所述不锈钢衬底表面的毛刺。进一步地，所述在不锈钢衬底表面涂布液态有机材料并固化，包括：将环氧树脂单聚体和固化剂按照10:1的比例混合，形成混合液；真空去除所述混合液中的气泡；将所述混合液涂布在所述不锈钢衬底表面；将涂布有所述混合液的所述不锈钢衬底在70～120℃的温度下放置4～24小时。进一步地，所述在不锈钢衬底表面涂布液态有机材料并固化，包括：将二酐和二胺在非质子极性溶剂中进行缩合聚合，生成聚酰胺酸；将所述聚酰胺酸涂布在所述不锈钢衬底表面；加热固化所述聚酰胺酸脱水成聚酰亚胺。进一步地，所述二酐为均苯四甲酸二酐，所述二胺为4,4'-二氨基二苯醚。进一步地，所述机械抛光装置包括至少一个抛光刀片、切面和传动轴，所述抛光刀片固定于所述切面上，所述传动轴与所述切面固定连接；所述调节机械抛光装置中的抛光刀片到所述有机薄膜表面的距离至设定距离，包括：通过所述传动轴的上下移动，调节所述抛光刀片到所述有机薄膜表面的距离至设定距离。进一步地，所述利用所述抛光刀片切割所述不锈钢衬底表面的毛刺，包括：将所述机械抛光装置固定；利用卷对卷装置传送所述不锈钢衬底；所述抛光刀片对传送至所述抛光刀片处的毛刺进行切割。进一步地，所述卷对卷装置的传送速度小于5m/min。进一步地，所述机械抛光装置包括一排平行设置的多个所述抛光刀片。进一步地，在所述抛光刀片的排布方向上，所述抛光刀片的长度与相邻抛光刀片之间间距的比值为1/3～3。另一方面，本专利技术实施例提供了一种太阳能薄膜电池，包括依次叠层设置的不锈钢衬底、背电极、吸收层、缓冲层、窗口层和顶电极，所述不锈钢衬底采用上述一方面所述的不锈钢衬底的抛光方法进行抛光；所述背电极完全覆盖所述不锈钢衬底表面的毛刺。进一步地，还包括位于所述不锈钢衬底和所述背电极之间的阻挡层，所述阻挡层完全覆盖所述毛刺。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的不锈钢衬底的抛光方法和太阳能薄膜电池，通过在不锈钢衬底表面涂布液态有机材料并固化，使得不锈钢衬底表面的深谷被填平，从而避免了沉积的背电极在不锈钢衬底上不连续，提高了电池效率；通过调节机械抛光装置中的抛光刀片到不锈钢衬底表面的距离为30nm～300nm，使得不锈钢衬底表面被抛光刀片切割后的毛刺可以被太阳能薄膜电池的背电极完全覆盖，从而使太阳能薄膜电池的吸收层不受毛刺的影响，进一步提高了电池效率；同时，不锈钢衬底表面残留的毛刺使得不锈钢衬底表面具有一定的粗糙度，可以增加沉积的背电极与不锈钢衬底的结合力；另外，由于液态有机材料的涂布，在不锈钢衬底表面形成的一层有机薄膜降低了不锈钢衬底表面的粗糙度以及毛刺的高度，与表面未形成有机薄膜的不锈钢衬底相比，本专利技术的不锈钢衬底表面存在更多的高度低于设定距离的毛刺未被抛光刀片切割到，由此进一步减少了抛光刀片的损耗，从而可以大幅降低抛光成本。附图说明下面将通过参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本专利技术的上述及其他特征和优点，附图中：图1是本专利技术实施例提供的不锈钢衬底的抛光方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的不锈钢衬底在抛光前的微观剖面示意图；图3是本专利技术实施例提供的液态有机材料填充过的不锈钢衬底的微观剖面示意图；图4是本专利技术实施例提供的抛光刀片切割毛刺时的示意图；图5是本专利技术实施例提供的不锈钢衬底在抛光后的微观剖面示意图；图6是本专利技术实施例提供的不锈钢衬底的机械抛光系统的结构示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种太阳能薄膜电池的剖面结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的另一种太阳能薄膜电池的剖面结构示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例图1是本专利技术实施例提供的不锈钢衬底的抛光方法的流程示意图。该方法适用于填充锈钢衬底表面的深谷并对不锈钢衬底表面的毛刺进行切割的情况，如图1所示，该不锈钢衬底的抛光方法包括：步骤110、在不锈钢衬底表面涂布液态有机材料并固化，以使液态有机材料填充不锈钢衬底表面的深谷，并在不锈钢衬底表面形成一层有机薄膜。图2是本专利技术实施例提供的不锈钢衬底在机械抛光前的微观剖面示意图。如图2所示，不锈钢衬底10在微观结构上存在很多深谷102，一定深度的深谷102也会导致沉积的背电极在不锈钢衬底10上不连续，即背电极的表面有凹陷，从而导致部分光电流无法输出，电池效率下降。针对上述问题，本专利技术采用有机涂层的方式平坦化不锈钢衬底10表面的深谷。示例性地，如图3所示，本专利技术实施例可在不锈钢衬底10表面涂布液态有机材料3并固化，由于液态有机材料3的流动性，液态有机材料3可以完全填充至深谷102中，深谷102填满液态有机材料3后对液态有机材料3进行固化，在深谷102中形成固态的有机填充物31，并在不锈钢衬底10表面形成一层平坦的有机薄膜32。此时，沉积的背电极可在不锈钢衬底10上连续，使得光电流正常输出，提高了电池效率。本实施例中，可根据液态有机材料的不同选择不同的固化方式，而液态有机材料可根据后续制备太阳能薄膜电池的工艺参数(如温度)进行选择。可选的，液态有机材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不锈钢衬底的抛光方法，其特征在于，包括：/n在不锈钢衬底表面涂布液态有机材料并固化，以使所述液态有机材料填充所述不锈钢衬底表面的深谷，并在所述不锈钢衬底表面形成一层有机薄膜；/n调节机械抛光装置中的抛光刀片到所述有机薄膜表面的距离至设定距离，其中，所述设定距离为30nm～300nm；/n利用所述抛光刀片切割所述不锈钢衬底表面的毛刺。/n

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢衬底的抛光方法，其特征在于，包括：
在不锈钢衬底表面涂布液态有机材料并固化，以使所述液态有机材料填充所述不锈钢衬底表面的深谷，并在所述不锈钢衬底表面形成一层有机薄膜；
调节机械抛光装置中的抛光刀片到所述有机薄膜表面的距离至设定距离，其中，所述设定距离为30nm～300nm；
利用所述抛光刀片切割所述不锈钢衬底表面的毛刺。


2.根据权利要求1所述的不锈钢衬底的抛光方法，其特征在于，所述在不锈钢衬底表面涂布液态有机材料并固化，包括：
将环氧树脂单聚体和固化剂按照10:1的比例混合，形成混合液；
真空去除所述混合液中的气泡；
将所述混合液涂布在所述不锈钢衬底表面；
将涂布有所述混合液的所述不锈钢衬底在70～120℃的温度下放置4～24小时。


3.根据权利要求1所述的不锈钢衬底的抛光方法，其特征在于，所述在不锈钢衬底表面涂布液态有机材料并固化，包括：
将二酐和二胺在非质子极性溶剂中进行缩合聚合，生成聚酰胺酸；
将所述聚酰胺酸涂布在所述不锈钢衬底表面；
加热固化所述聚酰胺酸脱水成聚酰亚胺。


4.根据权利要求3所述的不锈钢衬底的抛光方法，其特征在于，所述二酐为均苯四甲酸二酐，所述二胺为4,4'-二氨基二苯醚。


5.根据权利要求1所述的不锈钢衬底的抛光方法，其特征在于，所述机械抛光装置包括至少一个所述抛光刀片、切面和传动轴，所述抛光刀片固定于所述切面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇，王雪戈，
申请(专利权)人：北京铂阳顶荣光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11