本发明专利技术提供了一种钙钛矿光伏封装材料、器件及其制备方法，封装材料包括依次设置的太阳能电池背板、光伏胶膜和热熔胶层；该封装材料适合封装PSC电池。本发明专利技术提供的封装电池具有较好的抗冲击性；从铅泄露测试可以看出：本发明专利技术能有效抑制破损PSC在强降雨中铅泄露；封装前后电池效率可以看出：封装后PSC仍保持良好的稳定性；热熔胶与PSC封装器件各层材料均有良好的粘接强度。良好的粘接强度。
【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿光伏封装材料、器件及其制备方法
[0001]本专利技术属于钙钛矿电池的封装
，尤其涉及一种钙钛矿光伏封装材料、器件及其制备方法。
技术介绍
[0002]在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源短缺的形势下，可持续发展战略被世界各国接受。太阳能具有清洁性、安全性、资源充足性等优点，是二十一世纪最重要的新能源之一，受到各国政府的重视和支持。近几年，光伏市场急剧扩大，光伏产品供不应求。
[0003]目前，在太阳能电池在生产过程中，需要对电池片进行封装。封装材料的性质将在很大程度上决定太阳能电池组件的性能和寿命。
[0004]现有技术中封装材料的封装温度过高，如乙烯醋酸乙烯酯和聚烯烃的封装条件分别为140℃、65kPa、20分钟；和150℃、50kPa、8分钟。温度对钙钛矿的晶体结构和相有很大影响。根据相关报道，从四方到立方的相变发生在54
‑
56℃。太阳能电池必须要求高达85℃的热稳定性，这对应于0.093eV，因为在操作过程中会露在高温下。并且发现钙钛矿在85℃的氮气中加热24小时时分解成PbI2。MAPbI3的形成能为0.11
‑
0.14eV，非常接近0.093eV，这表明MAPbI3在连续暴露于85℃时可能会降解。
[0005]当封装的铅基PSC被雨水损坏和冲刷时，大量的铅会溶解并释放到环境中，从PSC泄漏的铅会渗入地下和植物中。因此，必须格外小心钙钛矿中的铅，因为它在食物循环的效率是人类活动中已经存在的其他铅污染物的十倍。与CdTe(10
‑
34
)等其他重金属化合物相比，PbI2(10
‑8)的高水溶性产物带来了食物链中Pb积累的严重风险。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种钙钛矿光伏封装材料、器件及其制备方法，该封装材料适合封装钙钛矿电池(PSC)。
[0007]本专利技术提供了一种适合钙钛矿光伏建筑一体化封装材料，包括依次设置的太阳能电池背板、光伏胶膜和热熔胶层。
[0008]在本专利技术中，所述光伏胶膜选自PVB、EVA、PIB、POE、TPU或多层共挤型POE胶膜；
[0009]所述光伏胶膜的厚度为0.1～7mm。
[0010]在本专利技术中，所述太阳能电池背板选自TPT型太阳能电池背板、KPK型太阳能电池背板、TPE型太阳能电池背板、KPE型太阳能电池背板、FPF型太阳能电池背板、FPE型太阳能电池背板、PET型太阳能电池背板、AAA型太阳能电池背板和玻璃中的一种或多种；上述种类的背板均为本领域技术人员熟知的背板，采用其市售商品即可。
[0011]所述太阳能电池背板的厚度为0.1～7mm。
[0012]在本专利技术中，所述热熔胶层的制备原料包括反应单体、引发剂、微球和阻聚剂；所述反应单体选自苯乙烯类、丙烯酸类、聚氨酯类和丙烯酸酯类中至少一种；
[0013]所述热熔胶的厚度大于等于0且小于等于3mm。
[0014]在本专利技术中，所述热熔胶具有良好的透光性。
[0015]在本专利技术中，所述苯乙烯类选自苯乙烯、对甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯和对羟基苯乙烯中的一种或多种；所述丙烯酸类选自甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸和衣康酸中的一种或多种；所述聚氨酯类选自聚酯类六亚甲基二异氰酸酯(HDI)基聚氨酯、聚酯类甲苯二异氰酸酯(TDI)基聚氨酯、聚酯类异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)基聚氨酯、聚酯类二环己基甲烷二异氰酸酯(H
12
MDI)基聚氨酯、聚醚类HDI基聚氨酯、聚醚类TDI基聚氨酯、聚醚类IPDI基聚氨酯、聚醚类H
12
MDI基聚氨酯的一种或多种；所述丙烯酸酯类选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸
‑2‑
乙基己酯、丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸
‑2‑
甲氧基乙酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。
[0016]本专利技术提供了一种封装的钙钛矿电池，包括封装材料；
[0017]和所述封装材料封装的钙钛矿电池；
[0018]所述钙钛矿电池包括依次设置的透明基底、电荷传输层、钙钛矿层、空穴传输层和对电极层；
[0019]所述封装材料为上述技术方案所述的一种适合钙钛矿光伏建筑一体化封装材料。
[0020]在本专利技术中，所述钙钛矿电池中钙钛矿层为ABX3结构，A离子选自CH3NH
3+
(MA)、NH2CH＝NH
2+
(FA)、CH3CH2NH
3+
、Cs
+
、异丁胺(iso
‑
BA)、正丁胺(BA)、环己甲胺(CMA)、苯乙胺(PEA)、1
‑
萘胺(NMA)、苯并咪唑(BIZ)、聚乙烯亚胺(PEI)、环丙胺(CA)、组胺(HA)、苄胺(BZA)；B离子选自Pb
2+
、Sn
2+
、Bi、Ge
2+
、Sb
3+
、In
3+
；X离子选自I
‑
、Cl
‑
、Br
‑
。
[0021]在本专利技术中，所述钙钛矿电池具体为ITO/SnO2/CsFAMAPbI3/PEAI/Spiro
‑
OMeTAD/MoO3/Au；或ITO/SnO2/CsFAMAPbI3/PEAI/Spiro
‑
OMeTAD/MoO3/Ag；ITO/TiO2Cs
0.06
FA
0.78
MA
0.16
PbI
0.85
Br
0.15
/Spiro
‑
OMeTAD/Au；ITO/C
60
/(iso
‑
BA)2MA3Pb4I
13
/Spiro
‑
OMeTAD/Au；ITO/SnO2/PCBM/CsFAPbI3/Spiro
‑
OMeTAD/Au；FTO/TiO2/MAPbI3/Spiro
‑
OMeTAD/MoO3/Au；FTO/TiO2/FAPbI3/PTAA/MoO3/Ag；ITO/PEDOT:PSS/MAPbI3/PCBM/Al；ITO/NiO
x
/MAPbI3/PTAA/Carbon；ITO/NiO
x
/CsFAMAPbI
x1
Br3‑
x1
/PCBM/BCP/Ag；ITO/PEDOT:PSS/(NMA)2MA3Pb4I
13
/PCBM/LiF/Al；FTO/PEDOT:PSS/MAPbI3/PCBM/Ca/Al；ITO/PEDOT:PSS/(BA)2MA3Pb4I
13
/PCBM/BCP/Cu；FTO/c
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿光伏封装材料，包括依次设置的太阳能电池背板、光伏胶膜和热熔胶层。2.根据权利要求1所述的适合钙钛矿光伏建筑一体化封装材料，其特征在于，所述光伏胶膜选自PVB、EVA、PIB、POE、TPU或多层共挤型POE胶膜；所述光伏胶膜的厚度为0.1～7mm。3.根据权利要求1所述的钙钛矿光伏封装材料，其特征在于，所述太阳能电池背板选自TPT型太阳能电池背板、KPK型太阳能电池背板、TPE型太阳能电池背板、KPE型太阳能电池背板、FPF型太阳能电池背板、FPE型太阳能电池背板、PET型太阳能电池背板、AAA型太阳能电池背板和玻璃中的一种或多种；所述太阳能电池背板的厚度为0.1～7mm。4.根据权利要求1所述的钙钛矿光伏封装材料，其特征在于，所述热熔胶层的制备原料包括反应单体、引发剂、微球和阻聚剂；所述反应单体选自苯乙烯类、丙烯酸类、聚氨酯类和丙烯酸酯类中至少一种；所述热熔胶的厚度大于0且小于等于7mm。5.根据权利要求4所述的钙钛矿光伏封装材料，其特征在于，所述苯乙烯类选自苯乙烯、对甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯和对羟基苯乙烯中的一种或多种；所述丙烯酸类选自甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸和衣康酸中的一种或多种；所述聚氨酯类选自聚酯类六亚甲基二异氰酸酯(HDI)基聚氨酯、聚酯类甲苯二异氰酸酯(TDI)基聚氨酯、聚酯类异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)基聚氨酯、聚酯类二环己基甲烷二异氰酸酯(H
12
MDI)基聚氨酯、聚醚类HDI基聚氨酯、聚醚类TDI基聚氨酯、聚醚类IPDI基聚氨酯、聚醚类H
12
MDI基聚氨酯的一种或多种；所述丙烯酸酯类选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸
‑2‑
乙基己酯、丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、醋...
【专利技术属性】
技术研发人员：王世伟，魏奇，付强，王婷，杨建松，李伟，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：
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