【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及薄膜型光伏器件，尤其涉及一种柔性透气的薄膜型光伏器件及其制备方法。
技术介绍
1、随着煤、石油、天然气等能源日益枯竭和环境污染日益加剧，人们迫切需要寻找清洁可再生新能源。作为地球无限可再生的无污染能源-太阳能的应用日益引起人们的关注，将太阳能转化为电能的光伏器件的研制得到了迅速发展。目前以商品化的晶体硅光伏器件的光电转化效率最高，基于刚性基板的单晶硅和多晶硅光伏器件占据了光伏器件市场的主导地位。然而，刚性硅光伏器件组件的生产成本高、易碎、柔性差、不可穿戴等缺点限制了其应用。薄膜光伏器件只需几μm的厚度就能实现光电转换，是降低成本和提高光电转化效率的理想材料，而且可以在价格低廉的陶瓷、石墨、金属片等不同基板上制造，是实现大批量低成本生产的新型光伏器件。薄膜型光伏器件还具有可挠性、非平面构造、应用范围大的特点，可与建筑物结合或是变成建筑体的一部份，应用非常广泛。一般而言，从小面积太阳能电池向大面积器件扩大的过程中，器件的效率会发生明显的下降，这通常是由于大面积模块的电阻远大于单个小面积器件的电阻造成的。为了解决这一问题，研究人员在制备面积在数十平方厘米以上的太阳能器件时，通常会采用多个子电池串联的策略，这能够有效地降低器件的电阻，从而获提升大面积器件的效率。但是这类大面积串联模组由于带有一部分面积无法被利用，模块化器件的整体效率会被拉低，因此，这种区域常被称为“deadarea”,即“死区”。
2、柔性光伏器件因其低成本、质量轻和柔性可弯曲等突出优点而迅速发展起来，拥有巨大的潜在市场，柔性光伏器件作为太阳能
3、因此,柔性薄膜型光伏器件因其低成本、质量轻和、柔性可弯曲等突出优点而迅速发展起来,拥有巨大的潜在市场。然而，目前传统的柔性光伏器件虽然具有轻薄便携、柔韧性好、可弯曲性好等特点，但对于需要穿戴在人体的皮肤组织上的场景，柔性光伏器件需要实现透气性，从而满足人体毛孔日常所需的水汽和其他气体呼出的需求，这就难以避免要在柔性光伏器件上制备透气孔。但是，透气孔的设置会带来相应的效率降低和稳定性降低的问题。因此，柔性光伏器件广泛的使用场景要求柔性光伏器件需要具有亲肤、柔韧舒适、透气性、可穿戴性等特征，同时要均衡因柔性光伏器件的透气性提升所带来的效率降低问题，和由于器件透气性变好所带来的器件稳定性及寿命衰减较快的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种柔性透气的薄膜型光伏器件及其制备方法，旨在实现使现有的柔性光伏器件在保证良好透气性的情况下同时减少对器件性能和稳定性的影响，以及解决光伏器件的可穿戴性和生物相容性差的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供一种柔性透气的薄膜型光伏器件，所述光伏器件上设置有多个透气孔，所述多个透气孔位于光伏器件的死区区域及死区之外的任意区域或只在死区区域。
4、可选地，所述光伏器件依次包括亲肤层、柔性衬底、多个功能层、柔性封装材料层和柔性盖板，所述透气孔贯穿亲肤层、柔性衬底、多个功能层、柔性封装材料层和柔性盖板，或者只贯穿柔性衬底、多个功能层、柔性封装材料层和柔性盖板。其中，光伏器件的多个功能层根据光伏器件的种类不同而不同。示例地，所述光伏器件的种类可以包括有机光伏器件，钙钛矿光伏器件，砷化镓光伏器件，铜铟硒光伏器件，碲化镉光伏器件，非晶硅光伏器件中的任一种。
5、进一步地，柔性透气的的有机光伏器件或钙钛矿光伏器件的结构可包括亲肤层、柔性衬底、底电极、电子传输层、光活性层、空穴传输层、顶电极、柔性封装材料和柔性封装盖板；柔性透气的非晶硅光伏器件的结构可包括亲肤层、柔性衬底、tco层、非晶硅层、顶电极、封装材料和柔性封装盖板；柔性透气的铜铟硒光伏器件的结构可包括亲肤层、柔性衬底、背电极、铜铟硒吸收层、窗口层、减反射膜、顶电极、封装材料和柔性封装盖板；柔性透气的砷化镓光伏器件的结构包括亲肤层、柔性衬底、底电极、砷化镓吸收层、窗口层、减反射层、顶电极、封装材料和柔性封装盖板；柔性透气的碲化镉光伏器件结构可包括亲肤层、柔性衬底、底电极、碲化镉吸收层、窗口层、减反射层、顶电极、封装材料和柔性封装盖板。其中，所述柔性衬底可包括pet、pi、pen或其他类型的柔性衬底材料等。
6、可选地，所述柔性薄膜型光伏器件在与皮肤相连接时，设置的亲肤层，可采用生物相容性好、穿戴舒适、穿戴时对人体皮肤组织没有损害没有刺激的材料作为介质，包括但不限于水凝胶、胶原蛋白类材料、天然纤维素材料、纳米纤维素膜、医用硅胶、医用胶带、丙烯酸类材料、天然橡胶、聚氨酯、生物相容性弹性体和生物相容性涂层等，采用这些类型的材料，透气孔可只贯穿柔性衬底、多个功能层、柔性封装材料层和柔性盖板，而无需贯穿亲肤层，在制备过程中可以先将器件和亲肤层分开，更加方便制备；所述亲肤层还可以采用透气性较差的材料，包括但不限于丙烯酸类材料、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、氯丁橡胶(cr)、氟橡胶(fkm)、聚氟乙烯(ptee)等，采用这些类型的材料，透气孔需要贯穿亲肤层、柔性衬底、多个功能层、柔性封装材料层和柔性盖板，打孔时需要将亲肤层和其他各层组合起来一起打孔，保证透气孔上下对齐，制备工艺相对复杂。进一步地，所述亲肤层的厚度在7μm～200μm之间。
7、所述的柔性透气的薄膜型光伏器件，其中，所述透气孔的孔径为5～2000μm，孔径较小时可以保证器件性能损失较少，但透气性相对较低；孔径较大时可以保证器件的透气性更好但会对器件性能造成较多影响。
8、所述的柔性透气的薄膜型光伏器件，打孔的位置设置在光伏器件的任意区域或只在死区区域设置，当在任意区域设置时，会有更多的透气孔，器件的透气性增加，但相应器件性能会降低较多；当只在死区区域设置时，气孔减少会引起透气性有所降低，但能保证器件性能损失较少。
9、所述的柔性透气的薄膜型光伏器件，其中，所述透气孔的截面涂覆有保护胶或封装胶。
10、所述的柔性透气的有机和钙钛矿光伏器件，其中，所述底电极的材料包括金、银、铜、金属氧化物中的一种或多种。
11、所述的柔性透气的有机和钙钛矿光伏器件，所述电子传输层的材料包括zno、pei-zn、tio2、sno、ta2o3、alzno、znsno、insno、alq3、ca、ba、csf、lif、csco3、c60等n型材料中的一种或多种。
12、所述的柔性透气的有机光伏器件，其中，所述光活性层的材料包括聚(3-己基噻吩)p3ht和富本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柔性透气的薄膜型光伏器件，其特征在于，所述光伏器件上设置有多个透气孔，所述多个透气孔位于光伏器件的死区和死区以外的任意区域或只在死区区域。
2.根据权利要求1所述的柔性透气的薄膜型光伏器件，其特征在于，所述光伏器件依次包括亲肤层、柔性衬底、多个功能层、柔性封装材料层和柔性盖板，所述透气孔贯穿亲肤层、柔性衬底、多个功能层、柔性封装材料层和柔性盖板，或者只贯穿柔性衬底、多个功能层、柔性封装材料层和柔性盖板。
3.根据权利要求2所述的柔性薄膜型光伏器件，其特征在于，所述亲肤层的材料种类包括以下各项中的任一种：水凝胶、胶原蛋白类材料、天然纤维素材料、纳米纤维素膜、医用硅胶、医用胶带、天然橡胶、聚氨酯、生物相容性弹性体、生物相容性涂层、丙烯酸类材料、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、氯丁橡胶(CR)、氟橡胶(FKM)、聚氟乙烯(PTEE)。
4.根据权利要求1所述的一种柔性透气的薄膜型光伏器件，其特征在于，所述透气孔的截面涂敷有保护胶或封装胶。
5.根据权利要求1所述的一种柔性透气的薄膜型光伏器件，所述透气孔的孔径为5～2000μm。<...
【技术特征摘要】
1.一种柔性透气的薄膜型光伏器件，其特征在于，所述光伏器件上设置有多个透气孔，所述多个透气孔位于光伏器件的死区和死区以外的任意区域或只在死区区域。
2.根据权利要求1所述的柔性透气的薄膜型光伏器件，其特征在于，所述光伏器件依次包括亲肤层、柔性衬底、多个功能层、柔性封装材料层和柔性盖板，所述透气孔贯穿亲肤层、柔性衬底、多个功能层、柔性封装材料层和柔性盖板，或者只贯穿柔性衬底、多个功能层、柔性封装材料层和柔性盖板。
3.根据权利要求2所述的柔性薄膜型光伏器件，其特征在于，所述亲肤层的材料种类包括以下各项中的任一种：水凝胶、胶原蛋白类材料、天然纤维素材料、纳米纤维素膜、医用硅胶、医用胶带、天然橡胶、聚氨酯、生物相容性弹性体、生物相容性涂层、丙烯酸类材料、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、氯丁橡胶(cr)、氟橡胶(fkm)、聚氟乙烯(ptee)。
4.根据权利要求1所述的一种柔性透气的薄膜型光伏器件，其特征在于，所述透气孔的截面涂敷有保护胶或封装胶。
5.根据权利要求1所述的一种柔性透气的薄膜型光伏器件，所述透气孔的孔径为5～2000μm。
6.根据权利要求2所述的一种柔性透气的薄膜型光伏器件，其特征在于，所述亲肤层的厚度在7μm～200μm之间。
7.根据权利要求1所述一种柔性透气的薄膜型光伏器...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄江，靳子恒，范青山，李克强，张敏，
申请(专利权)人：四川涵阳普能光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。