陶瓷涂料及其制备方法、钙钛矿电池封装结构及封装方法技术

本发明专利技术提供陶瓷涂料及其制备方法、钙钛矿电池封装结构及封装方法，陶瓷涂料的制备方法包括以下步骤：将陶瓷纳米片、树脂、交联剂与固化剂混合均匀。上述陶瓷涂料在固化过程中树脂与陶瓷纳米片发生化学交联反应以形成致密的陶瓷涂层，陶瓷涂层具有优异的阻隔水氧的能力；同时，陶瓷涂料涂覆在钙钛矿电池表面后，陶瓷纳米片与钙钛矿电池具有较大的接触面积，这使陶瓷涂料固化形成的陶瓷涂层具有较大的附着力，提高了陶瓷涂层与钙钛矿电池粘接的稳定性，从而降低了后续高温层压过程中陶瓷涂层与钙钛矿电池脱离的风险，保证了钙钛矿电池封装结构隔离水氧的能力，有益于钙钛矿电池的性能稳定性以及使用寿命。稳定性以及使用寿命。稳定性以及使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
陶瓷涂料及其制备方法、钙钛矿电池封装结构及封装方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池封装
，具体涉及一种陶瓷涂料及其制备方法、钙钛矿电池封装结构及封装方法。

技术介绍

[0002]钙钛矿是一类极具吸引力的光电应用半导体材料，具有吸收系数高、激子结合能低、能带结构可调、载流子扩散长度长等优异特性。单结钙钛矿电池的转换效率从2009年的3.8％迅速发展到2020年的25.5％，多结太阳能电池的性能也发展迅速，2021年单片串联钙钛矿/硅太阳能电池的转换效率高达29.5％。而钙钛矿电池对氧气和水分较为敏感，钙钛矿电池暴露在空气中一段时间就会发生分解从而引起性能下降。因此，为了保证钙钛矿电池的使用寿命，通常对钙钛矿太阳能电池进行封装，以隔绝氧气和水分。常规钙钛矿电池封装结构包括位于钙钛矿电池表面的热塑性胶膜和封装板，热塑性胶膜用于粘接钙钛矿电池和封装板，通常通过高温层压实现钙钛矿电池和封装板的粘接。
[0003]为了提高钙钛矿电池封装结构阻隔水氧的能力，通常采用磁控溅射工艺、原子层沉积工艺或真空镀膜工艺在钙钛矿电池的最外侧的电极表面形成隔离层。然而，上述方法制备的隔离层的附着力不佳，在高温层压过程中容易与电极发生脱离，导致钙钛矿电池封装结构阻隔水氧的能力受到影响，不利于钙钛矿电池的性能稳定性以及使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有异质结电池因切割造成光电转换效率降低的缺陷，从而提供一种异质结电池的制备方法。
[0005]本专利技术提供一种陶瓷涂料的制备方法，包括以下步骤：将陶瓷纳米片、树脂、交联剂与固化剂混合均匀。
[0006]可选的，所述陶瓷纳米片、树脂、交联剂以及固化剂的质量之比为1：(2
‑
10)：(0.2
‑
0.8)：1。
[0007]可选的，将陶瓷纳米片、树脂、交联剂与固化剂混合均匀的步骤包括：将陶瓷纳米片、树脂、交联剂混合，得到第一混合液；将所述第一混合液与固化剂混合均匀。
[0008]可选的，所述陶瓷纳米片的制备包括以下步骤：将陶瓷颗粒、偶联剂与表面活性剂均匀混合，得到第二混合液；对所述第二混合液依次进行晶化、降温、过滤、干燥，得到陶瓷纳米片。
[0009]可选的，所述晶化的温度为100℃～200℃，所述晶化的时间为3h～6h。
[0010]可选的，将陶瓷颗粒、偶联剂与表面活性剂均匀混合的步骤包括：将所述陶瓷颗粒与偶联剂均匀混合，得到中间混合液；向所述中间混合液中添加表面活性剂，得到第二混合液。
[0011]可选的，将所述陶瓷颗粒与偶联剂均匀混合的步骤包括：将所述陶瓷颗粒与偶联剂混合，并以80℃～120℃搅拌10min～30min。
[0012]可选的，所述陶瓷颗粒、偶联剂以及表面活性剂的质量之比为1：(0.5
‑
1.5)：(0.2
‑
1)。
[0013]可选的，所述表面活性剂包括聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种；所述陶瓷颗粒包括氮化硼颗粒、氮化硅颗粒、氮化钛颗粒、二氧化钛颗粒中的至少一种；所述偶联剂包括硅烷偶联剂。
[0014]可选的，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧基乙氧基)硅烷中的至少一种。
[0015]本专利技术还提供一种陶瓷涂料，包括陶瓷纳米片、树脂、交联剂和固化剂。
[0016]可选的，所述陶瓷纳米片、树脂、交联剂以及固化剂的质量之比为1：(2
‑
10)：(0.2
‑
0.8)：1。
[0017]本专利技术还提供一种钙钛矿电池封装结构，包括：钙钛矿电池，所述钙钛矿电池包括基板；陶瓷涂层，所述陶瓷涂层位于所述钙钛矿电池背离所述基板的一侧表面，所述陶瓷涂层采用上述陶瓷涂料制备；封装胶膜，所述封装胶膜位于所述陶瓷涂层背离所述基板的一侧表面；封装板，所述封装板位于所述封装胶膜背离所述陶瓷涂层的一侧表面。
[0018]可选的，所述陶瓷涂层的厚度为5nm～20nm。
[0019]本专利技术还提供一种钙钛矿电池的封装方法，包括以下步骤：提供钙钛矿电池，所述钙钛矿电池包括基板；在所述钙钛矿电池背离所述基板的一侧表面涂覆上述陶瓷涂料，对所述钙钛矿电池表面的陶瓷涂料进行固化，形成陶瓷涂层；在所述陶瓷涂层的表面依次设置封装胶膜和封装板，所述封装胶膜位于所述封装板和所述陶瓷涂层之间，并进行层压。
[0020]本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
[0021]1.本专利技术提供的陶瓷涂料的制备方法，制备得到的陶瓷涂料在固化过程中树脂与陶瓷纳米片发生化学交联反应以形成致密的陶瓷涂层，陶瓷涂层具有优异的阻隔水氧的能力；同时，陶瓷涂料涂覆在钙钛矿电池表面后，陶瓷纳米片与钙钛矿电池具有较大的接触面积，这使陶瓷涂料固化形成的陶瓷涂层具有较大的附着力，提高了陶瓷涂层与钙钛矿电池粘接的稳定性，从而降低了后续高温层压过程中陶瓷涂层与钙钛矿电池脱离的风险，保证了钙钛矿电池封装结构隔离水氧的能力，有益于钙钛矿电池的性能稳定性以及使用寿命；此外，陶瓷涂层还具有高导热性，能够帮助钙钛矿电池进行散热，这也有益于钙钛矿电池的性能稳定性以及使用寿命。
[0022]2.本专利技术提供的陶瓷涂料，形成的陶瓷涂层在具有优异的阻隔水氧的能力的同时还具有较大的附着力，在高温层压过程中陶瓷涂层不易从钙钛矿电池脱离，有益于钙钛矿电池的性能稳定性以及使用寿命；此外，陶瓷涂层还具有高导热性，能够帮助钙钛矿电池进行散热，这也有益于钙钛矿电池的性能稳定性以及使用寿命。
[0023]3.本专利技术提供的钙钛矿电池封装结构，具有良好的隔离水氧的能力，有益于钙钛矿电池的性能稳定性以及使用寿命。
[0024]4.本专利技术提供的钙钛矿电池的封装方法，操作简单，易实现大面积产业化应用，且具有良好的封装效果，有益于钙钛矿电池的性能稳定性以及使用寿命。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例提供的钙钛矿电池封装结构的结构示意图；
[0027]图2为实施例3以及对比例1
‑
2提供的钙钛矿电池封装结构的光老化稳定性测试图；
[0028]图3为实施例3以及对比例1
‑
2提供的钙钛矿电池封装结构的高温高湿稳定性测试图；
[0029]附图标记说明：
[0030]1‑
钙钛矿电池；2
‑
陶瓷涂层；3
‑
粘结胶层；4
‑
封装胶膜；5
‑
封装板。
具体实施方式
[0031]下面将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将陶瓷纳米片、树脂、交联剂与固化剂混合均匀。2.根据权利要求1所述的陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，所述陶瓷纳米片、树脂、交联剂以及固化剂的质量之比为1：(2
‑
10)：(0.2
‑
0.8)：1；优选的，将陶瓷纳米片、树脂、交联剂与固化剂混合均匀的步骤包括：将陶瓷纳米片、树脂、交联剂混合，得到第一混合液；将所述第一混合液与固化剂混合均匀。3.根据权利要求1或2所述的陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，所述陶瓷纳米片的制备包括以下步骤：将陶瓷颗粒、偶联剂与表面活性剂均匀混合，得到第二混合液；对所述第二混合液依次进行晶化、降温、过滤、干燥，得到陶瓷纳米片；优选的，所述晶化的温度为100℃～200℃，所述晶化的时间为3h～6h。4.根据权利要求3所述的陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，将陶瓷颗粒、偶联剂与表面活性剂均匀混合的步骤包括：将所述陶瓷颗粒与偶联剂均匀混合，得到中间混合液；向所述中间混合液中添加表面活性剂，得到第二混合液；优选的，将所述陶瓷颗粒与偶联剂均匀混合的步骤包括：将所述陶瓷颗粒与偶联剂混合，并以80℃～120℃搅拌10min～30min。5.根据权利要求3或4所述的陶瓷涂料的制备方法，其特征在于，所述陶瓷颗粒、偶联剂以及表面活性剂的质量之比为1：(0.5
‑
1.5)：(0.2
‑
1)；优选的，所述表面活性剂包括聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁文秀，邵君，陈张豪，曹国庆，白日胜，
申请(专利权)人：无锡极电光能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：