一种钙钛矿太阳能电池封装结构制造技术

技术编号:41369462 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-20 10:15
本技术公开了一种钙钛矿太阳能电池封装结构,封装结构包括从下至上依次封装设置有玻璃、紫外光环氧树脂、氟聚化合物膜、Au电极、空穴传输层、钙钛矿吸光层、F‑PDI、电子传输层、导电玻璃和玻璃。封装结构还包括钙钛矿电池器件,运用密封剂对钙钛矿电池器件进行边缘及上、下端面封装,创造压力密闭环境。利用多层封装材料对电池,阻止水、氧气等外界条件的侵害,以此提升钙钛矿电池性能的封装技术;进一步地,本发明专利技术提供一种钙钛矿太阳能电池的封装方法,该法能够针对性地防止外界条件的干扰、成本低、易于操作。一方面可以改善一步溶液法沉积地钙钛矿薄膜的晶体内部缺陷,另一方面能够显著提高钙钛矿晶体的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及钙钛矿太阳能电池封装结构,具体涉及一种钙钛矿太阳能电池封装结构。


技术介绍

1、钙钛矿太阳能电池(psc)因其原料丰富、成本低、能耗低、效率高等优势成为光伏领域中最具有发展潜力和应用前景的新型太阳能电池。在过去十年中,通过对钙钛矿薄膜配方的优化、合理的制造工艺以及器件构架的设计,单结psc的工作效率从3.8%提升至26.1%。但受水汽、氧气、紫外线、温度、压力等因素的影响,psc的热稳定性不能满足标准热稳定性测试的要求。对钙钛矿太阳能电池进行封装是解决稳定性的最佳方法之一,通过对氧气、水分具有高屏障性能的材料和结构来提高器件的寿命。


技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题,本技术提供一种利用氟化的苯四羧酸二酰亚胺(fdi)达到界面修饰作用,利用多层封装材料对电池,阻止水、氧气等外界条件的侵害,以此提升钙钛矿电池性能的封装技术;进一步地,本专利技术提供一种钙钛矿太阳能电池的封装方法,该法能够针对性地防止外界条件的干扰、成本低、易于操作。

2、为了实现上述目的,本技术通过以下技术方案实现:一种钙钛矿太阳能电池封装结构,封装结构包括从下至上依次封装设置有玻璃、紫外光环氧树脂、氟聚化合物膜、au电极、空穴传输层、钙钛矿吸光层、f-pdi、电子传输层、导电玻璃和玻璃。

3、优选的,封装结构还包括钙钛矿电池器件,运用密封剂对钙钛矿电池器件进行边缘及上、下端面封装,创造压力密闭环境。

4、优选的,氟聚化合物膜由氟聚化合物溶液加热至80℃使溶液完全溶解,旋涂到钙钛矿太阳能电池的界面形成氟聚化合物膜。

5、优选的,导电玻璃、玻璃材质为ito导电玻璃或fto导电玻璃,材质经紫外线及臭氧处理。

6、优选的,导电玻璃、玻璃的厚度均为2.7-3.5mm。

7、优选的,f-pdi膜为在0.02-0.06mg/ml的f-pdi的cb溶液在旋涂转速为2000-5000rpm的条件下旋涂20-50s形成,氟聚化合物膜是10-20mg/ml氟聚化合物溶液在旋涂转速为2000-3000rpm的条件下旋涂10-30s形成,紫外光环氧树脂有紫外线固化形成厚度为0.9-1.2mm的膜。

8、优选的,封装器件采用40w的紫外线固化灯进行紫外线照射约10分钟直至固化、以对太阳能电池进行封装。

9、优选的,au电极:蒸镀方式采用热蒸发镀膜机,将镀膜机抽真空至4×10-4pa,蒸镀au电极厚度为65nm。

10、优选的,电子传输层制备为tio2电子传输层:采用热喷涂方法沉积tio2电子传输层,将其在460℃的热板上退火一小时,然后冷却至室温。

11、综上,本技术提供一种钙钛矿太阳能电池封装结构,在钙钛矿前驱液旋涂开始时,通过使用溶解在氯苯溶液中的f-pdi作为改性反溶剂对钙钛矿薄膜进行反溶剂处理,一方面可以改善一步溶液法沉积地钙钛矿薄膜的晶体内部缺陷,另一方面能够显著提高钙钛矿晶体的稳定性。氟聚化合物有助于氟离子和钙钛矿材料表面形成氢键和离子键,进一步稳定钙钛矿的晶体结构。环氧树脂具有光学透明性、导热性、耐候性、耐高温性,在玻璃和塑料上具有良好的粘合性能。玻璃能有效阻挡外界水汽、氧气等环境因素损害。该钙钛矿太阳能电池的封装结构能够针对性地阻碍外界因素的侵害,操作简单,成本低。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,封装结构包括从下至上依次封装设置有玻璃、紫外光环氧树脂、氟聚化合物膜、Au电极、空穴传输层、钙钛矿吸光层、F-PDI、电子传输层、导电玻璃和玻璃。

2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,封装结构还包括钙钛矿电池器件,运用密封剂对钙钛矿电池器件进行边缘及上、下端面封装,创造压力密闭环境。

3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,氟聚化合物膜由氟聚化合物溶液加热至80℃使溶液完全溶解,旋涂到钙钛矿太阳能电池的界面形成氟聚化合物膜。

4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,导电玻璃、玻璃材质为ITO导电玻璃或FTO导电玻璃,材质经紫外线及臭氧处理。

5.根据权利要求1或4所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,导电玻璃、玻璃的厚度均为2.7-3.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,F-PDI膜为在0.02-0.06mg/ml的F-PDI的CB溶液在旋涂转速为2000-5000rpm的条件下旋涂20-50s形成,氟聚化合物膜是10-20mg/ml氟聚化合物溶液在旋涂转速为2000-3000rpm的条件下旋涂10-30s形成,紫外光环氧树脂有紫外线固化形成厚度为0.9-1.2mm的膜。

7.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,封装器件采用40W的紫外线固化灯进行紫外线照射约10分钟直至固化、以对太阳能电池进行封装。

8.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,Au电极:蒸镀方式采用热蒸发镀膜机,将镀膜机抽真空至4×10-4Pa,蒸镀Au电极厚度为65nm。

9.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,电子传输层制备为TiO2电子传输层:采用热喷涂方法沉积TiO2电子传输层,将其在460℃的热板上退火一小时,然后冷却至室温。

...

【技术特征摘要】

1.一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,封装结构包括从下至上依次封装设置有玻璃、紫外光环氧树脂、氟聚化合物膜、au电极、空穴传输层、钙钛矿吸光层、f-pdi、电子传输层、导电玻璃和玻璃。

2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,封装结构还包括钙钛矿电池器件,运用密封剂对钙钛矿电池器件进行边缘及上、下端面封装,创造压力密闭环境。

3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,氟聚化合物膜由氟聚化合物溶液加热至80℃使溶液完全溶解,旋涂到钙钛矿太阳能电池的界面形成氟聚化合物膜。

4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,导电玻璃、玻璃材质为ito导电玻璃或fto导电玻璃,材质经紫外线及臭氧处理。

5.根据权利要求1或4所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,导电玻璃、玻璃的厚度均为2.7-3.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴雅茹李珍珍李晨赫张学东
申请(专利权)人:华北理工大学
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1