一种彩色光伏组件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种彩色光伏组件，其内部结构自下而上包括金属背板、绝缘层、彩色发电层和保护层，所述彩色发电层自下而上包括背电极、第一载流子传输层、彩色钙钛矿吸光层、第二载流子传输层和顶部透明电极。本实用新型专利技术通过在金属背板上使用倒序方式制备彩色光伏组件的方法制备彩色发电层，随后在彩色发电层上喷涂保护层，即得到彩色光伏组件。本实用新型专利技术使用真空设备少，无需昂贵的蒸镀设备，无需层压步骤，加工步骤少，节省了层压机和封装材料的成本，节约了生产中设备、封装材料的成本与生产时间。

【技术实现步骤摘要】
一种彩色光伏组件
本技术属于光伏组件制备
，特别涉及一种彩色光伏组件。
技术介绍
传统制备带金属背板的光伏组件的步骤通常为：在金属背板上通过层压的方式将预先制备好的光伏组件粘接在上面。使用这种方法生产，工艺较复杂，需要使用一些会增加生产成本的封装材料，例如，EVA、POE、PU或PVB胶膜和丁基胶，生产时间也延长了，不利于这一类组件的批量生产。如果想彻底避免使用成本较高的胶膜类材料，需要在金属背板上直接沉积钙钛矿发电层，由于金属背板不透光，因此我们无法使用常规的在透明导电基底上沉积发电层的方法来制备发电层。常规在透明导电玻璃基底上制备钙钛矿发电层的方法为：在透明导电基底上制备第一载流子传输层、钙钛矿发电层、第二载流子传输层和背电极。随后需要将透明导电基底作为光入射面，朝上放置。封装时在背电极的下方放置一层封装胶膜作为绝缘层，金属背板作为后背板，最后将组装好的光伏组件放入层压机中层压。如果将透明背板换为铝合金板，使用上述常规的制备顺序，光伏组件无法吸光。因此，需要改变使用金属背板的钙钛矿光伏组件的制备工艺。如果简单的将制备钙钛矿光伏组件的顺序倒过来，会存在溶剂影响金属电极以及各功能层性能的问题。因此，需要使用含溶剂较少的工艺来制备。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种彩色光伏组件，改变使用金属背板的钙钛矿光伏组件的制备工艺，通过在金属背板上使用倒序方式制备彩色光伏组件的方法制备彩色发电层，随后在彩色发电层上喷涂保护层，即得到彩色光伏组件。本技术是这样实现的，提供一种彩色光伏组件，其内部结构自下而上包括金属背板、绝缘层、彩色发电层和保护层，所述彩色发电层自下而上包括背电极、第一载流子传输层、彩色钙钛矿吸光层、第二载流子传输层和顶部透明电极。进一步地，金属背板为铝合金板或铝塑板。与现有技术相比，本技术的彩色光伏组件具有以下特点：1．喷涂时所用溶液浓度高，可以为量产节省大量的溶剂原料。2．减少溶剂对底部功能层产生的腐蚀作用。这与溶液法制备各功能层相比具有很大的优势，溶液法为了确保成膜均匀性，会使用含溶剂量较多的溶液。3.使用真空设备少，无需昂贵的蒸镀设备，无需层压步骤，加工步骤少，节省了层压机和封装材料的成本，节约了生产中设备、封装材料的成本与生产时间。4.直接将钙钛矿吸光层制备为彩色层，节省了顶部使用彩色涂料或彩色封装材料产生的费用。附图说明图1为本技术的彩色光伏组件一较佳实施例的结构示意图。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参照图1所示，本技术彩色光伏组件的较佳实施例，其内部结构自下而上包括金属背板1、绝缘层2、彩色发电层3和保护层4。所述彩色发电层3自下而上包括背电极5、第一载流子传输层6、彩色钙钛矿吸光层7、第二载流子传输层8和顶部透明电极9。第一载流子传输层6可以为电子传输层或空穴传输层，对应地，第二载流子传输层8可以为空穴传输层或电子传输层。金属背板1为铝合金板或铝塑板。本技术还公开一种如前所述的彩色光伏组件的制备方法，包括如下步骤；步骤一、先在金属背板1上使用喷涂法制备绝缘层2。步骤二、在绝缘层2表面喷涂制备背电极5，并用激光切割P3。步骤三、在背电极5表面喷涂制备第一载流子传输层6，并用激光切割P2切线。步骤四、在第一载流子传输层6表面喷涂制备彩色钙钛矿吸光层7。步骤五、在彩色钙钛矿吸光层7表面喷涂制备第二载流子传输层8，并用激光切割P1切线。步骤六、在第二载流子传输层8上喷涂制备一层顶部透明电极9。步骤七、在顶部透明电极9表面喷涂制备保护层4。其中，在步骤五中，制备彩色钙钛矿吸光层7的材料包括CsPbE3、CH3NH3(IXBr1-X)3和MA1−xFAxPbE3中任意一种，其中E为Cl-、Br-、I-阴离子中至少一种，X<=1）。在步骤五中，在彩色钙钛矿吸光层的材料中含有提高其稳定性的稳定剂，稳定剂包括MAE、PTAE或乙酸甲酯中任意一种，其中E为Cl-、Br-、I-阴离子中至少一种。制备彩色钙钛矿吸光层7的材料包括前驱体A和前驱体B，其中，前驱体A包括PbI2、PbBr2、PbCl2或Pb(CH3CO2)2•3H2O(PbAc2)中至少一种，前驱体B包括CH3NH3E或CsE，其中E为Cl-、Br-、I-阴离子中至少一种。通过调节前驱体A与前驱体B的配比来调节彩色钙钛矿吸光层7的颜色。下面结合具体实施例来进一步说明本技术的彩色光伏组件的制备方法。实施例1本技术第一种彩色光伏组件的制备方法，以在铝合金板上喷涂红色钙钛矿太阳能电池为例，包括如下步骤：步骤11、把聚偏氟乙烯粉末溶于N'N-二甲基甲酰胺中，在常温下搅拌6h~8h，得到含有聚偏氟乙烯的溶液。随后，用喷枪将聚偏氟乙烯的溶液喷涂在铝合金板的表面，喷嘴直径为0.2mm，操作压力为344kPa。随后将聚偏氟乙烯膜加热烘干，温度为80℃，得到绝缘层2。步骤12、银纳米线的直径为80nm~100nm，长度为20µm~40µm，先将其分散到无水乙醇中，超声10min使其均匀分散后，加入3mL全氟甲基丙烯酸聚合物，搅拌30min后放入离心机中离心，转速为10000rpm，时间为2min。最后，将离心后的银纳米线溶解于10mL甲基全氟丁醚中。再将浓度为0.2mg/mL的银纳米线溶液喷涂于绝缘层（PVDF薄膜层）的表面，厚度为80nm，随后在真空烘箱中烘10min，温度为80℃，最后得到透明银质背电极5。再使用激光切割先切割P3，切割电流为28A，速度为500mm/s，频率为90kHz。步骤13、配置5mg/mL的PCBM甲苯溶液，随后离银质背电极5高度为10cm处喷涂，喷涂气压为70psi，喷涂速度为2.5µL/s，得到电子传输层PCBM。步骤14、配置红色钙钛矿溶液，将40mL的CsI加入己烷中搅拌30min，作为油墨A，喷涂压力为0.3Mpa，喷涂气氛为N2，喷涂高度为20cm，速度为3mm/s。将Pb(NO3)2配置成油墨B，先沉积油墨A，再沉积一层油墨B。再喷涂一层稳定剂乙酸甲酯，随后再使用另一个氮气喷头用氮气吹干溶剂，吹扫压力为0.6Mpa。循环30次后，得到最终的红色钙钛矿吸光层7。步骤15、配置好15mm的乙酰丙酮镍的无水乙醇溶液，用注射泵将溶液抽到喷嘴里，用压缩氮气以3mL/min速度将乙酰丙酮镍溶液喷涂在红色钙钛矿吸光层7表面，喷嘴高度为20cm，喷射时将喷嘴加热至450℃。喷涂时扫描速度为1400mm/min，喷涂路线按照Z字型图案沿着先X轴后Y轴方向喷涂，喷涂区域为2cm2，得到NiOx空穴传输层。喷涂好NiOx空穴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种彩色光伏组件，其特征在于，其内部结构自下而上包括金属背板、绝缘层、彩色发电层和保护层，所述彩色发电层自下而上包括背电极、第一载流子传输层、彩色钙钛矿吸光层、第二载流子传输层和顶部透明电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种彩色光伏组件，其特征在于，其内部结构自下而上包括金属背板、绝缘层、彩色发电层和保护层，所述彩色发电层自下而上包括背电极、第一载流子传输层、彩色...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：杭州纤纳光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33