[發(fā)明專利]用于制造太陽能電池的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880115286.0
• 申請日: 2008-09-10
• 公開（公告）號: CN101855687A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 保羅·默里;保羅·穆尼;里奈·普拉茨
• 申請（專利權(quán)）人: 戴索工業(yè)有限公司
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;H01L27/30;H01L51/42;H01L27/14;H01L31/042;H01L51/44
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳堯劍;沙捷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用來制造一系列大體上相同的太陽能電池的方法和材料，所述太陽能電池然后能根據(jù)需要被組裝成獲得所期望的電輸出的各種設(shè)計的陣列。參考生產(chǎn)染料太陽能電池(dye?solar?cell)描述本發(fā)明。

背景技術(shù)

太陽能電池是執(zhí)行兩個主要功能的裝置，第一個功能是在電子和空穴電荷載體的光吸收材料中的光照發(fā)電，且第二個功能是這些電荷載體的隨后分離到導(dǎo)體接點以便于電子轉(zhuǎn)移。

通常，太陽能電池被組裝到一起以形成陣列。如果該陣列中的電池具有相似的結(jié)構(gòu)和組成，通常能提高電池陣列的性能。因此，生產(chǎn)大量非常相似的電池將是有利的。

被稱為染料太陽能電池的太陽能電池類型包括電解質(zhì)層或區(qū)域。通常，部分地形成和密封所述電池并且然后用電解質(zhì)填充該電池。通過填充孔或其它孔引入電解質(zhì)而實現(xiàn)填充，其在技術(shù)上能是富有挑戰(zhàn)性的和/或浪費的。發(fā)明將電解質(zhì)引入到電池的改進(jìn)方法將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一方面提供一種用于制造多個太陽能電池的方法，包括以下步驟：提供基片；在所述基片上至少部分地形成多個電池；和通過用切割技術(shù)分離所述基片而分離至少一些所述至少部分地形成的電池以產(chǎn)生多個較小的基片。

所述太陽能電池可以是撓性的。

所述太陽能電池可以是光電化學(xué)電池。

所述光電化學(xué)電池可以是染料太陽能電池。

可以以分批或連續(xù)處理生產(chǎn)所述電池。

工作電極基片或反電極基片可以包括金屬箔或者帶有涂層的金屬箔。

工作電極基片或反電極基片可以包括玻璃、陶瓷或聚合物材料。

所述方法可以進(jìn)一步包括應(yīng)用半導(dǎo)體層的步驟，其中染料太陽能電池的半導(dǎo)體能是二氧化鈦、ZnO、SnO₂、氧化鈮或者這些材料的任意組合，具有或者不具有堿和堿土金屬氧化物、稀土氧化物，以及其它過渡金屬氧化物或高分子半導(dǎo)體。

可以通過選自絲網(wǎng)印刷、刮刀涂布(doctor?blading)、噴射沉積、浸漬、流延成型(tape?casting)、凹版印刷的技術(shù)、或這些技術(shù)的組合或者類似技術(shù)而將所述半導(dǎo)體同時沉積在多個電池上的一個或多個層中以獲得熱和/或壓力處理后在50nm和25微米之間的厚度。

可以通過熱和/或壓力處理沉積有半導(dǎo)體的基片，且可選地同時或隨后應(yīng)用例如四氯化鈦溶液的溶膠材料的沉積，以生產(chǎn)適于染料應(yīng)用的工作電極。

可以隨后用一種或多種染料染色所述電極以生產(chǎn)一組相互連接的工作電極。

所述方法可以進(jìn)一步包括將聚合物或有機改性陶瓷(ormocer)密封墊(gasket)應(yīng)用到各個電極的步驟。

所述聚合材料可以是熱塑性的。

所述方法可以進(jìn)一步包括應(yīng)用催化劑的步驟，所述催化劑能是分散的Pt或Pt合金或混合物、碳、PEDOT、Ru氧化物或者它們的組合。

可以通過絲網(wǎng)印刷、噴射、刮刀涂布、浸漬、熱分解、CVD、濺射、PVD、化學(xué)還原以及UV啟動的還原中的一種或多種沉積所述催化劑。

所述方法可以進(jìn)一步包括密封所述太陽能電池的步驟，其中使用具有不同熔點的密封劑分兩個階段執(zhí)行所述密封。

所述密封步驟可以包括使用回流爐(reflow?oven)液化并且隨后通過冷卻來固化熱塑性密封墊材料。

所述密封步驟可以包括通過平板熱壓機或輥來應(yīng)用非局部化的熱。

所述方法可以進(jìn)一步包括將電解質(zhì)引入到各個電池中的步驟，其中所述電解質(zhì)是液體、凝膠或固體聚合物類型。

所述電解質(zhì)可以是氧化還原電解質(zhì)或空穴導(dǎo)體。

所述電解質(zhì)可以具有顏料添加劑，所述顏料添加劑的存在用于獲得改變的視覺顏色。

可以經(jīng)由邊緣孔引入所述電解質(zhì)。

可以經(jīng)由填充孔引入所述電解質(zhì)。

所述方法可以進(jìn)一步包括在組裝電池之前通過熱固化型或低溫導(dǎo)電油墨或低溫固化焊膏或它們的組合的沉積來將母線沉積到反電極上的步驟。

所述基片可以在半導(dǎo)體沉積之后的任意階段被分離，并且隨后獨立進(jìn)行處理。

用來分離所述基片的切割技術(shù)包括激光劃片或噴射研磨中任一項。

本發(fā)明的第二方面提供一種制造至少一個太陽能電池的方法，包括以下步驟：提供工作電極基片；提供反電極基片；將電解質(zhì)層應(yīng)用到所述基片中的至少一個；和將所述基片放置在一起并且密封所述電池。

所述方法可以進(jìn)一步包括將密封材料應(yīng)用到所述基片中的任一個或兩個的步驟。

所述方法可以進(jìn)一步包括通過電隔離多個反電極區(qū)域而限定這些區(qū)域的步驟。

所述方法可以進(jìn)一步包括通過電隔離多個工作電極區(qū)域而限定這些區(qū)域的步驟。