System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种钙钛矿电池组件及其制备方法和用电设备技术_技高网

一种钙钛矿电池组件及其制备方法和用电设备技术

技术编号:40096456 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-23 17:00
本发明专利技术公开了一种钙钛矿电池组件及其制备方法和用电设备。该钙钛矿电池组件包括依次层叠设置的基底、导电层、第一载流子层、钙钛矿层、第二载流子层、背电极层、热塑性胶膜和封装盖板;导电层至背电极层组成的层结构被分隔为多个子电池,且背电极一侧具有P2激光划线和P3激光划线形成的多个沟槽;热塑性胶膜具有对P2激光划线和P3激光划线形成的多个沟槽形成完全填充的多个第一凸起。通过多个第一凸起将P2和P3激光划线槽中的空隙完全填满,使得钙钛矿电池组件内部不会存在气体间隙或气泡,进而避免形成水氧通道,增强了钙钛矿电池组件的封装效果,减缓了钙钛矿材料的降解和电池效率的衰减,延长了其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电功能材料与器件,具体而言,涉及一种钙钛矿电池组件及其制备方法和用电设备


技术介绍

1、钙钛矿太阳能电池是一种新兴的太阳能电池技术,以其高效转化率和低成本制备的特点倍受关注。钙钛矿太阳能电池一般包括:钙钛矿吸光层、电子传输层、空穴传输层和透明导电层等,钙钛矿吸光层通常由有机无机混合物构成。钙钛矿太阳能电池的转换效率提升迅速,自2009年被专利技术以来,钙钛矿太阳能电池的转换效率已经从仅有的3.8%提升至26.1%,可以与硅基电池效率相媲美,展现了广阔的发展前景。同时,钙钛矿晶体还可附在玻璃上,具备大型化的潜力,有望成为未来主流的技术路线,与topcon和hjt并列。

2、目前,针对于产业化应用的钙钛矿太阳能电池模组常采用激光划线的方式将子电池串联,激光划线步骤则通常包含三次(命名为p1、p2、p3),p1是将透明导电玻璃图案化,分割成多个子电池;p2是将制备好的第一载流子传输层/钙钛矿层/第二载流子传输层结构一并图案化,暴露出小部分底部透明电极;p3是在电极制备后,对电极进行图案化处理;最终形成多块分离的子电池串联起来的钙钛矿太阳能模组。

3、现有技术中,将钙钛矿太阳能模组做成电池组件,常用热塑性胶膜封装的方式将钙钛矿太阳能模组与封装盖板粘接在一起。具体步骤是将钙钛矿太阳能模组放入带加热的层压机进行抽真空排气,待胶膜融化后进行加压,将封装盖板与钙钛矿太阳能模组通过封装胶膜粘结在一起。因激光划线导致的整个薄膜不平坦,简单的真空排气融化加压仍会导致部分空隙无法填满,这种方式封装之后的电池组件中也会存在一些气体空隙,形成水氧通道,影响组件的运行性能及使用寿命。因此,亟需开发一种新型的钛矿太阳能电池封装结构满足长寿命的使用需求。

4、鉴于此,特提出本专利技术。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种钙钛矿电池组件及其制备方法和用电设备,以改善上述技术问题。

2、本专利技术是这样实现的:

3、第一方面,本专利技术提供了一种钙钛矿电池组件,其包括依次层叠设置的基底、导电层、第一载流子层、钙钛矿层、第二载流子层、背电极层、热塑性胶膜和封装盖板;

4、所述导电层、所述第一载流子层、所述钙钛矿层、所述第二载流子层以及所述背电极层组成的层结构被分隔为多个子电池,且所述背电极一侧具有p2激光划线和p3激光划线形成的多个沟槽;

5、所述热塑性胶膜具有向所述基底的方向延伸的多个第一凸起,多个所述第一凸起对p2激光划线和p3激光划线形成的多个所述沟槽完全填充。

6、第二方面,本专利技术还提供了一种上述钙钛矿电池组件的制备方法,其包括:在由所述基底、所述导电层、所述第一载流子层、所述钙钛矿层、所述第二载流子层以及所述背电极层组成的钙钛矿电池模组的背电极层一侧堆叠所述热塑性胶膜和封装盖板;采用层压工艺,将所述钙钛矿电池模组与所述封装盖板通过所述热塑性胶膜粘接在一起。

7、其中,所述热塑性胶膜与所述背电极层接触的一侧设置有用于形成多个所述第一凸起的凸起结构;和/或,所述封装盖板与所述热塑性胶膜接触的一侧设置有多个第二凸起,且多个所述第二凸起的位置与p2激光划线和p3激光划线形成的多个所述沟槽一一对应,以使得层压工艺下,多个所述第二凸起可挤压所述热塑性胶膜形成多个所述第一凸起。

8、第三方面,本专利技术还提供了一种用电设备,其包括上述钙钛矿电池组件。

9、本专利技术具有以下有益效果:通过热塑性胶膜的多个第一凸起将p2和p3激光划线槽中的空隙完全填满,使得钙钛矿电池组件内部不会存在气体间隙或气泡,进而避免形成水氧通道,增强了钙钛矿电池组件的封装效果,减缓了钙钛矿材料的降解和电池效率的衰减,延长了其使用寿命。进一步地,具体制备过程中,在热塑性胶膜和/或封装盖板上设置凸起结构,通过层压工艺能够使得热塑性胶膜在融化后能够完全填满p2和p3激光划线槽中的空隙并排尽气泡,从而弥补了p2和p3激光划线槽形成的断差,同时,由于封装盖板和热塑性胶膜之间的接触面较大,二者之间也不会存在气泡,进而能够达到较佳的封装效果。

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【技术保护点】

1.一种钙钛矿电池组件,其特征在于,其包括依次层叠设置的基底、导电层、第一载流子层、钙钛矿层、第二载流子层、背电极层、热塑性胶膜和封装盖板;

2.根据权利要求1所述的钙钛矿电池组件,其特征在于,所述封装盖板与所述热塑性胶膜接触的一面设置有多个第二凸起,多个所述第二凸起均嵌入所述热塑性胶膜内,且多个所述第二凸起的位置与P2激光划线和P3激光划线形成的多个所述沟槽一一对应。

3.根据权利要求2所述的钙钛矿电池组件,其特征在于,P2激光划线和P3激光划线形成的多个所述沟槽的宽度均为30um~100um。

4.根据权利要求3所述的钙钛矿电池组件,其特征在于,所述第二凸起的宽度为32um~98um,高度为100nm~2um。

5.根据权利要求1所述的钙钛矿电池组件,其特征在于,所述基底选自玻璃、硅片、碳纤维、大理石、PI和PET中的任意一种;

6.根据权利要求1~5任一项所述的钙钛矿电池组件,其特征在于,所述导电层的厚度为100nm~500nm;和/或,所述第一载流子层和所述第二载流子层的厚度均小于或等于100nm;和/或,所述钙钛矿层的厚度为500nm~2000nm;和/或,所述热塑性胶膜的厚度为100um~2mm;和/或,所述封装盖板的厚度为1.1mm~2.5mm。

7.一种如权利要求1~6任一项所述的钙钛矿电池组件的制备方法,其特征在于,其包括:在由所述基底、所述导电层、所述第一载流子层、所述钙钛矿层、所述第二载流子层以及所述背电极层组成的钙钛矿电池模组的背电极层一侧堆叠所述热塑性胶膜和所述封装盖板;

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述层压工艺通过层压机进行,先抽真空加热,然后加压。

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,加热的熔融温度为100℃~150℃,加压压力为40kPa~80kPa。

10.一种用电设备,其特征在于,其包括如权利要求1~6任一项所述的钙钛矿电池组件。

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【技术特征摘要】

1.一种钙钛矿电池组件,其特征在于,其包括依次层叠设置的基底、导电层、第一载流子层、钙钛矿层、第二载流子层、背电极层、热塑性胶膜和封装盖板;

2.根据权利要求1所述的钙钛矿电池组件,其特征在于,所述封装盖板与所述热塑性胶膜接触的一面设置有多个第二凸起,多个所述第二凸起均嵌入所述热塑性胶膜内,且多个所述第二凸起的位置与p2激光划线和p3激光划线形成的多个所述沟槽一一对应。

3.根据权利要求2所述的钙钛矿电池组件,其特征在于,p2激光划线和p3激光划线形成的多个所述沟槽的宽度均为30um~100um。

4.根据权利要求3所述的钙钛矿电池组件,其特征在于,所述第二凸起的宽度为32um~98um,高度为100nm~2um。

5.根据权利要求1所述的钙钛矿电池组件,其特征在于,所述基底选自玻璃、硅片、碳纤维、大理石、pi和pet中的任意一种;

6.根据权利要求1~5任一项所述的钙钛矿电池组件,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:包征杨晓宇涂用广叶冯俊
申请(专利权)人:北京烁威光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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