一种钙钛矿电池组件制造技术

本申请提供了一种钙钛矿电池组件，使用纳米颗粒填充的环氧树脂粘接金属导线和封装材料

【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿电池组件


[0001]本申请涉及太阳能电池
，特别是涉及一种钙钛矿电池组件
。

技术介绍

[0002]太阳能电池是太阳能最主要的转化方式，因此太阳能电池的发展在世界范围内备受关注
。
钙钛矿型太阳能电池，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，主要由透明导电层
、
空穴传输层
、
钙钛矿吸光层
、
电子传输层和背电极组成，作为一种新型的太阳能电池，具有光电转换效率高
、
生产成本低的优点
。
[0003]钙钛矿电池有着取代晶硅电池的巨大潜力，但要满足商业化的需求，必须使钙钛矿电池在日常使用环境中保持长时间的稳定运行
。
而钙钛矿材料在和空气接触的过程中，会受空气中的水分和氧气的影响而发生分解，其光电转换效率大幅降低
。
因此，钙钛矿电池在实际使用前需进行封装
。POE
因具有良好的稳定性成为被广泛使用的封装材料，然而，钙钛矿电池上的金属导线容易与
POE
脱离，导致水汽进入
。
目前一般采用在接线盒内注入大量灌封胶的方式来增加水汽阻隔，这会导致封装后的钙钛矿电池组件整体臃肿，美观性降低，如单个接线盒的高度为
25mm
～
30mm
，不符合市场需求
。
因此，急需一种钙钛矿电池组件，具有较小的总体积和良好的美观性，同时钙钛矿电池组件具有极佳的水汽阻隔性能和良好的稳定性
。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种钙钛矿电池组件，具有较小的总体积和良好的美观性，同时钙钛矿电池组件具有极佳的水汽阻隔性能和良好的稳定性
。
具体技术方案如下：
[0005]本申请的第一方面提供了一种钙钛矿电池组件，包括依次设置的第一层水汽阻隔膜
、TCO
导电层
、
钙钛矿电池层
、
封装材料
POE
层
、
第二层水汽阻隔膜
、
金属导线和缺口，其中，
[0006]所述
TCO
导电层包括相连的第一导电部和第二导电部，沿所述钙钛矿电池组件厚度方向，所述第一导电部包括相对的第一表面和第二表面，所述第二导电部包括相对的第三表面和第四表面，所述第一表面和所述第三表面齐平且与所述第一层水汽阻隔膜相接；
[0007]所述钙钛矿电池层设置于所述第二表面且所述钙钛矿电池层背离所述第二表面的表面与所述第四表面齐平；
[0008]所述封装材料
POE
层用于封装所述钙钛矿电池层；
[0009]所述缺口贯穿所述封装材料
POE
层和所述第二层水汽阻隔膜，沿所述钙钛矿电池组件厚度方向，所述缺口的正投影位于所述第二导电部中；
[0010]所述金属导电线的一端连接于所述钙钛矿电池层，所述金属导线的另一端从所述缺口穿出；所述缺口中填充有含有纳米颗粒的环氧树脂
。
[0011]在本申请的一些实施方案中，所述环氧树脂选自胺固化剂
、
酸酐固化剂
、
延迟固化剂中的任一种；
[0012]所述胺固化剂选自聚酰胺
、
脂肪胺
、
芳香胺
、
聚醚胺中的至少一种；
[0013]所述酸酐固化剂选自芳香酸酐
、
脂肪族酸酐中的至少一种；
[0014]所述延迟固化剂选自双氰胺
。
[0015]在本申请的一些实施方案中，所述纳米颗粒选自二氧化钛
、
二氧化硅
、
氮化硅或氧化铝中的至少一种；所述纳米颗粒的粒径为
10nm
～
50nm。
[0016]在本申请的一些实施方案中，所述纳米颗粒在环氧树脂中的质量百分含量为1％～5％
。
[0017]在本申请的一些实施方案中，所述环氧树脂的固化方式选自热固化或紫外固化中的任一种
。
[0018]在本申请的一些实施方案中，所述封装材料
POE
层的厚度为
50
μ
m
～
100
μ
m
；所述封装材料
POE
层中的
POE
为乙烯和辛烯的共聚物；所述共聚物的聚合度为
2500
～
3500。
[0019]在本申请的一些实施方案中，所述封装材料
POE
层的封装方法为层压；所述层压的压力为
50kPa
～
100kPa
；所述层压的温度为
100℃
～
150℃
；所述层压的时间为
10min
～
30min。
[0020]在本申请的一些实施方案中，所述第一层水汽阻隔膜和第二层水汽阻隔膜的厚度相同且厚度为
50
μ
m
～
200
μ
m
；所述第一层水汽阻隔膜和第二层水汽阻隔膜的水汽透过率相同且水汽透过率为
10
‑4～
10
‑5g/(m2·
d)。
[0021]在本申请的一些实施方案中，所述钙钛矿电池层包括从下到上依次设置的柔性透明导电塑料基底
、
电子传输层
、
钙钛矿吸收层
、
空穴传输层和金属对电极
。
[0022]在本申请的一些实施方案中，所述钙钛矿电池组件的总厚度为
0.8mm
～
3mm。
[0023]本申请的有益效果：
[0024]本申请提供了一种钙钛矿电池组件，包括第一层水汽阻隔膜
、TCO
导电层
、
钙钛矿电池层
、
封装材料
POE
层
、
第二层水汽阻隔膜
、
金属导线和缺口，将电池金属导线与封装材料
POE
层进行密封粘接的纳米颗粒填充环氧树脂
。。
纳米颗粒填充环氧树脂具有优异的接着力，纳米颗粒的填充增加了水汽的进入距离，因此环氧树脂有良好的水汽阻隔效果，能够减小空气中的水对钙钛矿电池组件的腐蚀，钙钛矿电池组件具有极佳的水汽阻隔性能和良好的稳定性
。
[0025]当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点
。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种钙钛矿电池组件，包括依次设置的第一层水汽阻隔膜
TCO
导电层
、
钙钛矿电池层
、
封装材料
POE
层
、
第二层水汽阻隔膜
、
金属导线和缺口，其中，所述
TCO
导电层包括相连的第一导电部和第二导电部，沿所述钙钛矿电池组件厚度方向，所述第一导电部包括相对的第一表面和第二表面，所述第二导电部包括相对的第三表面和第四表面，所述第一表面和所述第三表面齐平且与所述第一层水汽阻隔膜相接；所述钙钛矿电池层设置于所述第二表面且所述钙钛矿电池层背离所述第二表面的表面与所述第四表面齐平；所述封装材料
POE
层用于封装所述钙钛矿电池层；所述缺口贯穿所述封装材料
POE
层和所述第二层水汽阻隔膜，沿所述钙钛矿电池组件厚度方向，所述缺口的正投影位于所述第二导电部中；所述金属导电线的一端连接于所述钙钛矿电池层，所述金属导线的另一端从所述缺口穿出；所述缺口中填充有含有纳米颗粒的环氧树脂
。2.
根据权利要求1所述的钙钛矿电池组件，其中，所述环氧树脂选自胺固化剂
、
酸酐固化剂
、
延迟固化剂中的任一种；所述胺固化剂选自聚酰胺
、
脂肪胺
、
芳香胺
、
聚醚胺中的至少一种；所述酸酐固化剂选自芳香酸酐
、
脂肪族酸酐中的至少一种；所述延迟固化剂选自双氰胺
。3.
根据权利要求1所述的钙钛矿电池组件，其中，所述纳米颗粒选自二氧化钛
、
二氧化硅
、
氮化硅或氧化铝中的至少一种；所述纳米颗粒的粒径为
10nm
～
50nm。4.
根据权利要求1所述的钙钛矿电池组件，其中，所述纳米颗粒在环氧树脂中的质量百分含量为1％～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞旺，马晨，
申请(专利权)人：大正江苏微纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：