一种用于BIPV的多功能组件及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于BIPV的多功能组件，依次包括如下材料层：单面压花玻璃层；TCO薄膜层；P‑N结层；Cu背接触层；Mo/Ni背电极层；封装层；背板层。本发明专利技术采用超白单面压花玻璃为基板，压花面向外安装时，该玻璃透光不透明，具备优良的装饰效果，既可以实现高效透光率，还可以保证室内的私密性，完全不用考虑高层建筑内私人信息的泄露等问题。

A multifunctional module for BIPV and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种用于BIPV的多功能组件及制备方法
本专利技术涉及太阳能电池领域，具体为一种用于BIPV的多功能组件及制备方法。
技术介绍
碲化镉薄膜太阳能电池(简称碲化镉电池)作为第二代太阳能电池的代表，近几年发展迅猛，效率稳步提升，受到业内人士的广泛关注，且被认为是光伏幕墙(简称BIPV)的最佳选择。通过对生产工艺或者设备的调节，可将原本黑色的遮光组件，升级为彩色透光组件，使其具备广阔的市场前景。一般情况下，碲化镉薄膜电池为双玻组件，且采用钢化背板，具备一定的承载能力；且目前国际市面上已出现单片组件面积超过2平米(国内为1.92平米)的碲化镉电池，面积上的优势，可以大大提高组件的安装效率。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。普通的玻璃幕墙仅作为传统钢筋混凝土的替代品，并广泛应用到高层建筑。随着社会发展，玻璃早已被认为是一种新型“建筑材料”，“建筑材料”功能化成为了人们对于玻璃的更高要求。为更好的利用太阳能，建立大/小型集中光伏电站，分布式发电站，光伏大棚，光伏农业等多种形式的光伏工程已经成为太阳能行业的主流。在众多利用形式中，光伏-建筑一体化将建筑与光伏完美结合，被称为光伏幕墙。光伏幕墙以玻璃基板的太阳能电池组件为载体，将太阳能以及建筑结合起来，赋予玻璃幕墙新的功能—发电。但目前市面上的玻璃幕墙存在一个很大的弊端，就是光污染，这给人们的日常生活以及出行带来很大不便；如需同时达到低光污染，高吸收，透光，以及兼顾私密性等要求，目前市面BIPV均无法满足要求，这就需要开发新的多功能光伏幕墙，以实现光伏幕墙的多功能化。目前使用的光伏幕墙(BIPV)外立面均为基板玻璃面，在太阳光的照射下极易产生强烈光污染，对人们的生活及出行带来不便；同时，为达到高的发电性能，电池产品的全覆盖会使得整个幕墙的透光性降低，影响室内的工作和生活体验；再者，透光性的设计或拼接，又会使室内人员的工作、生活私密性遭到破坏，尽管进行多方面的调节和权衡，但并未达到一个平衡点，使得光伏幕墙的多功能化实现较为困难。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能杜绝光污染、提高舒适性与安全性、能实现高效透光率，室内的私密性高的用于BIPV的多功能组件。本专利技术提供一种用于BIPV的多功能组件，依次包括如下材料层：单面压花玻璃层；TCO薄膜层；P-N结层；Cu背接触层；Mo/Ni背电极层；封装层；背板层。优选的，所述单面压花玻璃层透光率≥90％。优选的，所述TCO薄膜层包括掺氟的氧化锡。优选的，所述P-N结层为CdS/CdTe薄膜层。优选的，所述封装层包括高透型的PVB胶膜。优选的，所述背板层包括全钢化玻璃。优选的，所述单面压花玻璃层为超白单面压花玻璃。一种上述的BIPV的多功能组件的制备方法，包括如下步骤：S1提供一单面压花玻璃为单面压花玻璃层；S2在单面压花玻璃的非压花面采用磁控溅射法或化学气象沉积法进行TCO薄膜层的制备；S3采用的近空间升华法，进行P-N结的制备；S4采用磁控溅射法进行Cu背接触层；S5采用磁控溅射法进行Mo/Ni背电极的制备；S6以高透型的PVB胶膜作为封装材料进行封装；S7以全钢化玻璃作为背板材料进行背板层的制备。本专利技术的有益效果是：1.与传统的浮法玻璃基板相比，本专利技术采用超白单面压花玻璃为基板，压花面向外安装时，可以直接杜绝光污染，提高人们生活的舒适性与安全性；2.本专利技术采用超白单面压花玻璃为基板，压花面向外安装时，该玻璃透光不透明，具备优良的装饰效果，既可以实现高效透光率，还可以保证室内的私密性，完全不用考虑高层建筑内私人信息的泄露等问题；3.本专利技术中设计的用于BIPV的多功能组件，通过调节激光刻线宽度以及电池分布，可以改变CdTe电池的透光率，并实现组件透光率>20％,提高光伏幕墙的透光性能，保证室内光线的明亮与舒适性。4.本专利技术中设计的BIPV多功能组件，可以根据实际情况进行组件尺寸的开发，以适应多种市场需求。附图说明图1为本专利技术的用于BIPV的多功能组件的立体图；具体的附图标记为：1单面压花玻璃层；2TCO薄膜层；3P-N结层；4Cu背接触层；5Mo/Ni背电极层；6封装层；7背板层。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解专利技术的技术方案，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术提供一种用于BIPV的多功能组件，依次包括如下材料层：单面压花玻璃层1；TCO薄膜层2；P-N结层3；Cu背接触层4；Mo/Ni背电极层5；封装层6；背板层7。所述单面压花玻璃层1透光率≥90％。本专利技术中采用的前板玻璃为超白单面压花玻璃，透光不透明；玻璃厚度3.0mm，玻璃透光率>90％；为方便快速完成本专利技术中所述的产品的制备，玻璃尺寸优先选择300*300mm。所述TCO薄膜层2包括掺氟的氧化锡。透明导电氧化物TransparentConductiveOxide简称TCO形成的薄膜为TCO薄膜层，主要包括In、Sb、Zn和Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料，具有禁带宽、可见光谱区光透射率高和电阻率低等共同光电特性，广泛地应用于太阳能电池、平面显示、特殊功能窗口涂层及其他光电器件领域。本专利技术采用的是掺氟的氧化锡。采用磁控溅射法或化学气象沉积法进行导电薄膜制备，导电薄膜厚度为250-450nm；导电薄膜镀在压花玻璃的非压花面。所述P-N结层3为CdS/CdTe薄膜层。P-N结的制备采用近空间升华法CSS进行。在此过程中，以N2输运气体，通过控制气体流量，腔室温度及压力以制备出厚度均匀，性能优越的CdS/CdTe薄膜，膜层厚度分别为60～220nm，2.5～3.5μm。再采用浓度为0.15～0.3mol/L的CdCl2甲醇溶液对光电薄膜进行表面浸泡处理，确保薄膜表面均负载CdCl2；在本专利技术中，在温度400-560℃条件下进行退火，提高窗口层与吸收层薄膜的均匀性与再结晶性。薄膜冷却完成后，对薄膜进行清洗，除去基板表面的残留物。所述P-N结层的制备还可以采用物理气相沉积PVD，气相传输沉积VTD法，磁控溅射等方法进行。所述的Cu背接触层4的制备采用磁控溅射法，并在450-600℃内进行退退火处理，Cu背接触膜层厚度80-200nm，并要具备良好的薄膜均匀性。所述的背电极层5采用磁控溅射法进行背电极的制备，背电极层的厚度控制在300-450nm范围内。背电极层可以选择Mo背电极，Ni电极，Mo/Ni等。所述的封装层6以高透型的PVB胶膜、EVA、PO胶膜其中一种作为封装材料，使封装层6具有安全、保温、控制噪音和隔离紫外线等多项功能。所述的背板层7以全钢化玻璃作为背板材料，达到幕墙玻璃的机械性能和安全性能；最后采用组件层压机完成组件的封装。本专利技术能通过调节激光刻线的宽度以及小电池的分布，能实现小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于BIPV的多功能组件，其特征在于：依次包括如下材料层：单面压花玻璃层；TCO薄膜层；P-N结层；Cu背接触层；Mo/Ni背电极层；封装层；背板层。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于BIPV的多功能组件，其特征在于：依次包括如下材料层：单面压花玻璃层；TCO薄膜层；P-N结层；Cu背接触层；Mo/Ni背电极层；封装层；背板层。


2.根据权利要求1所述的用于BIPV的多功能组件，其特征在于：所述单面压花玻璃层透光率≥90％。


3.根据权利要求1所述的用于BIPV的多功能组件，其特征在于：所述TCO薄膜层包括掺氟的氧化锡。


4.根据权利要求1所述的用于BIPV的多功能组件，其特征在于：所述P-N结层为CdS/CdTe薄膜层。


5.根据权利要求1所述的用于BIPV的多功能组件，其特征在于：所述封装层包括高透型的PVB胶膜。


6.据权利要求1所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘锦功，彭寿，傅干华，马立云，文秋香，李永强，张丽丽，
申请(专利权)人：成都中建材光电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51