[發明專利]一種薄膜太陽能光伏汽車玻璃組件及其制備方法

無效

• 申請號: 201410013602.0
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN103700717A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 牛新偉;劉石勇;李旺;鄭佳毅;王仕鵬;黃海燕;陸川
• 申請（專利權）人: 浙江正泰太陽能科技有限公司
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/0392;H01L31/18;B60R16/033
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 馮譜

技術領域

本發明屬于太陽能電池制造應用領域，具體地說，涉及一種薄膜太陽能光伏汽車玻璃組件。

背景技術

薄膜太陽能電池外形美觀，可以沉積在大面積襯底（如玻璃）上，收集取之不盡用之不竭的太陽能，因此其已經成為光伏領域的重要技術。薄膜太陽能電池的溫度系數低，弱光效應好，非常適合一些差異化的應用領域。特別是由薄膜太陽能電池與玻璃結合做成的大面積的柔性太陽能電池，具有晶硅電池無法比擬的優勢。玻璃已經廣泛用于人們生活的各個領域，其與薄膜太陽能電池的結合已經開展了大量應用，例如建筑一體化光伏系統（Building?Integrated?Photovoltaic，BIPV）。

在交通運輸領域，已經有將薄膜太陽能電池應用在汽車上的嘗試，但這些嘗試大多為概念性的，有實用價值的不多。

在發明專利ZL200710032316.9中，薄膜電池用PECVD（Plasma?Enhanced?Chemical?Vapor?Deposition，等離子體增強化學氣相沉積）沉積在作為襯底的鋼化汽車擋風玻璃上，然后用透明樹脂或兩塊玻璃進行封裝。但到目前為止，現有技術并不能采用PECVD法在曲面上制備薄膜太陽能電池（硅基薄膜），因此上述方法并不具有實用性。

在申請號為200510100696.6的“一種太陽能電池天窗及制作方法”和專利號為ZL03278117.2的“太陽電池天窗”兩個專利文件中，均公開了太陽能電池與汽車相結合的技術方案，但是兩個技術方案均不理想，要么制作工藝復雜，難于與汽車車身整體協調一致，安裝使用影響汽車外觀；要么安裝部位僅限于天窗部分，面積有限，很難到達到預期的效果，實用性差。

申請號為200910260903.2的專利采用了碲化鎘薄膜電池，但是依舊存在上述的在曲面上加工電池的問題，實用性差。

在申請號為201220083917.9的專利中采用1.6mm～3.2mm的玻璃制造薄膜電池，玻璃在這樣的厚度下完全失去了柔性，實際上無法與曲面的汽車玻璃結合，也存在實用性差的問題。

此外，還有一大類太陽能技術，將晶體硅電池應用于汽車上，通過打孔鏤空的方法形成一定的透明度。但是電池片之間需要用焊帶連接，外觀很難與車形成一體。例如申請號為201210576027.6的專利所描述的太陽能天窗。

在申請號為201310164794.0的專利申請中，將薄膜電池片做在薄玻璃上，然后用PVB或EVA通過層壓粘合到標準的汽車擋風玻璃上，如常用的3.2mm的鋼化玻璃。一種方式是將薄膜電池片粘合在汽車玻璃的內測，另一種是粘合在汽車玻璃的外側。而在這種結構中，由于薄玻璃與汽車玻璃的應力不平衡，時間長了后會產生翹起，甚至裂紋，可靠性差。特別是粘合在外側的薄膜電池片易受外力沖擊而損壞，導致整個汽車玻璃必須更換。

綜上，現有技術中并沒有一種能夠兼具實用、可靠、低成本等優勢的薄膜太陽能光伏汽車玻璃組件。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的薄膜太陽能電池與汽車玻璃相結合產生的可靠性低、成本高、實用性差等問題，本發明提供了一種將制備在超薄襯底上的薄膜太陽能電池與兩層汽車玻璃相結合的技術方案。

根據本發明的一個方面，提供一種薄膜太陽能光伏汽車玻璃組件，所述光伏汽車玻璃組件從車內側至車外側依次包括：內擋風玻璃，薄膜太陽能電池和外擋風玻璃；所述薄膜太陽能電池包括：襯底、置于所述襯底之上的TCO（Transparent?Conductive?Oxide，透明導電氧化物）前電極、置于所述TCO前電極之上的光電轉換層和置于所述光電轉換層之上的TCO背電極；

所述襯底為鋼化薄玻璃，所述襯底的厚度在0.3mm～0.7mm之間；

所述薄膜太陽能電池為半透明硅基薄膜電池，所述薄膜太陽能電池的透光率高于50%。

根據本發明的另一個方面，提供一種薄膜太陽能光伏汽車玻璃組件的制備方法，該方法包括以下步驟：

步驟S101，準備兩塊汽車擋風玻璃，分別作為內擋風玻璃和外擋風玻璃；

步驟S102，在薄膜太陽能電池的上下分別鋪設粘合劑；

步驟S103，將所述薄膜太陽能電池置于所述內擋風玻璃和所述外擋風玻璃之間，所述薄膜太陽能電池中的光電轉換層面朝向所述內擋風玻璃；

步驟S104，對所述內擋風玻璃、所述薄膜太陽能電池和所述外擋風玻璃進行層壓。

根據本發明的一個具體實施方式，所述薄膜太陽能電池采用以下方法制備：

步驟S201，在鋼化薄玻璃上形成TCO前電極，并對所述TCO前電極進行激光劃線P1；