本发明专利技术提供一种用于半导体器件的封装结构，包括透光封装板、设置在所述透光封装板的中心区域的干燥剂和设置在所述中心区域周围的槽，所述槽用于容纳封装粘结剂，所述透光封装板通过所述粘结剂与所述半导体器件密封粘接。本发明专利技术的封装结构能够有效阻挡水汽的渗透，从而延长半导体器件的使用寿命。从而延长半导体器件的使用寿命。从而延长半导体器件的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
用于半导体器件的封装结构和包含封装结构的半导体组件
[0001]本专利技术属于封装
，尤其涉及一种用于半导体器件的封装结构和包含封装结构的半导体组件，特别是用于钙钛矿太阳能电池的封装结构和钙钛矿太阳能电池组件。
技术介绍
[0002]钙钛矿型太阳能电池(perovskite solar cells，简称PSC)，是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池，也称作新概念太阳能电池，其结构如图1所示，从上到下依次包括电极层1、空穴传输层2、钙钛矿吸收层3、电子传输层4和导电基底5。目前，采用低成本制造方法制造的PSC已达到超过25％的功率转换效率(PCE)。然而，PSC暴露于温度、湿气、氧气和紫外线照射时的稳定性很差，这严重阻碍了其商业化。特别地，湿气已被证明是环境条件下钙钛矿降解的关键因素，钙钛矿降解显然会对太阳能电池器件的性能和寿命产生负面影响。另外，目前大多数半导体器件(例如LED等)都易受湿气/氧气侵蚀而影响性能和寿命。研发人员已经致力于减轻湿气侵入的影响，例如引入疏水性间隔阳离子、阻挡膜沉积和封装。然而，间隔阳离子通常是绝缘的，这会减少电流提取，另外，阻挡膜通常是采用昂贵的真空方法沉积的。因此，封装被认为是最小化湿气引起的损坏的优选的有效策略。
技术实现思路
[0003]因此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种用于半导体器件的封装结构，包括透光封装板、设置在所述透光封装板的中心区域的干燥剂和设置在所述中心区域周围的槽，所述槽用于容纳封装粘结剂，所述透光封装板通过所述粘结剂与所述半导体器件密封粘接。
[0004]根据本专利技术的用于半导体器件的封装结构，优选地，所述透光封装板的所述中心区域设置有用于容纳干燥剂的空腔。
[0005]根据本专利技术的用于半导体器件的封装结构，优选地，所述透光封装板为盖玻片。
[0006]根据本专利技术的用于半导体器件的封装结构，优选地，所述干燥剂采用刮刀涂布或缝模涂布方法制备。
[0007]根据本专利技术的用于半导体器件的封装结构，优选地，所述干燥剂为介孔二氧化硅或沸石分子筛。
[0008]根据本专利技术的用于半导体器件的封装结构，优选地，所述封装粘结剂为UV固化环氧树脂。
[0009]根据本专利技术的用于半导体器件的封装结构，优选地，所述UV固化环氧树脂中添加有干燥剂材料。
[0010]根据本专利技术的用于半导体器件的封装结构，优选地，所述UV固化环氧树脂中添加有5％介孔二氧化硅或者5％沸石分子筛。
[0011]根据本专利技术的用于半导体器件的封装结构，优选地，所述干燥剂粘合至所述透光
封装板。
[0012]根据本专利技术的用于半导体器件的封装结构，优选地，所述半导体器件为钙钛矿太阳能电池。
[0013]本专利技术还提供了一种半导体组件，包括半导体器件和根据本专利技术的用于半导体器件的封装结构，其中，所述半导体器件包括导电基底和设置在所述导电基底之上的半导体活性层，所述封装结构通过所述封装粘结剂粘合至所述导电基底以封装所述半导体活性层。
[0014]本专利技术的用于半导体器件的封装结构能有效阻挡水汽的渗透并利用自制干燥剂进行水分吸收，从而延长半导体器件在严苛及户外的工作环境中的使用寿命。
附图说明
[0015]以下参照附图对本专利技术实施例作进一步说明，其中：
[0016]图1为钙钛矿太阳能电池的结构示意图；
[0017]图2为根据本专利技术第一实施例的被封装的太阳能电池组件的结构示意图；
[0018]图3为根据本专利技术第一实施例的封装结构的俯视图；
[0019]图4a和4b分别示出采用UV固化环氧树脂进行封装的太阳能电池和采用热固化环氧树脂进行封装的太阳能电池的I
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V曲线；
[0020]图5示出UV固化树脂、UV固化树脂+5％介孔二氧化硅和UV固化树脂+5％沸石分子筛的钙电导率测试结果；
[0021]图6示出UV固化树脂、UV固化树脂+5％介孔二氧化硅和UV固化树脂+5％沸石分子筛水汽透过率测试结果；
[0022]图7为根据本专利技术第二实施例的被封装的太阳能电池组件的结构示意图；以及
[0023]图8示出采用本专利技术的封装结构的太阳能电池在浸水150小时前后的PCE性能比较。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]第一实施例
[0026]该实施例提供了一种用于钙钛矿太阳能电池的封装结构，如图2所示的被封装的太阳能电池组件的结构示意图，其借助于太阳能电池的导电基底进行封装，其中，ITO导电玻璃基底50上设置有太阳能电池活性层40，太阳能电池活性层40包括图1所示的电极层1、空穴传输层2、钙钛矿吸收层3和电子传输层4。图3所示的是该实施例的封装结构的俯视图，以下结合图2和图3具体说明本实施例的结构。
[0027]盖玻片10位于ITO导电玻璃基底50和太阳能电池活性层40之上，其中心区域设置有干燥剂30，该中心区域的周围设置有槽20，槽20内注入封装树脂60，以将盖玻片10粘合至ITO导电玻璃基底50，从而将太阳能电池活性层40封装以与外部隔离。将封装树脂设置在槽20内可以有效防止封装树脂扩散到太阳能电池的电极上，封装树脂还能够有效地阻挡水汽
渗透。另外，干燥剂的设置也能够有效地吸收太阳能电池周围存在的水分。
[0028]由于市售干燥剂的性能会随着保质期的缩短而下降，并且无法再生，根据本专利技术的一个实施例，干燥剂优选地采用一种自制干燥剂，其制备方法可以参见本申请人的中国专利申请202110744829.6：将由离子水(以100ml去离子水为基准)，乙醇(20～30ml)，NH3·
H2O(28～30wt％，1～3ml)和CTAB(2～5g)组成的混合溶液均质化10～60分钟形成均匀溶液；在剧烈搅拌下加入TMB(4～8ml)和TEOS(10～15ml)；在室温下反应1～3小时后，将混合物转移到离心管中离心10～60分钟后，将白色沉淀物用乙醇洗涤，然后再离心5～60分钟；可重复洗涤程序两次以完全去除不希望的残留物；将沉淀物干燥后煅烧，以0.5～5℃/min的速度加热到450～650℃，保持10～12小时后冷却。该自制干燥剂可以通过简单的刮刀或缝模涂布方法制备，并在使用前新鲜再生。当然，本领域技术人员能够理解，本专利技术的干燥剂的制备方法也可以采用本领域公知的其它制备方法。
[0029]根据本专利技术的一个实施例，封装树脂60采用UV固化环氧树脂。市售环氧树脂通常需要在80℃进行后固化，这会使太阳能电池降解，而UV固化环氧树脂对器件性能的影响可以忽略不计。参见图4a所示的采用UV固化环氧树脂进行封装的太阳能电池和图4b所示的采用热固化环氧树脂进行封装的太阳能电池的I
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于半导体器件的封装结构，包括透光封装板、设置在所述透光封装板的中心区域的干燥剂和设置在所述中心区域周围的槽，所述槽用于容纳封装粘结剂，所述透光封装板通过所述粘结剂与所述半导体器件密封粘接。2.根据权利要求1所述的用于半导体器件的封装结构，其中，所述透光封装板的所述中心区域设置有用于容纳干燥剂的空腔。3.根据权利要求1或2所述的用于半导体器件的封装结构，其中，所述透光封装板为盖玻片。4.根据权利要求1或2所述的用于半导体器件的封装结构，其中，所述干燥剂采用刮刀涂布或缝模涂布方法制备。5.根据权利要求4所述的用于半导体器件的封装结构，其中，所述干燥剂为介孔二氧化硅或沸石分子筛。6.根据权利要求1或2所述的用于半导体器件的封装结构，其中，所述封装粘结剂为UV...
【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：香港大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：
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