[發明專利]一種鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池組件的去濕除氧封裝方法

有效

• 申請號: 201811418881.3
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109560205B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 楊冠軍;王瑤;李廣榮;李臻;楚倩倩;李長久;李成新
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 田洲

本發明公開一種鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池組件的去濕除氧封裝方法，包括：1)、將PET背板材料、下封裝膠膜、鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池自下而上依次層疊，獲得待封裝電池組件；2)、將層疊的待封裝電池組件置于真空環境中進行加熱干燥，并保持加熱狀態，在敞開環境下去除鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池表面多余的水氧；3)、真空環境中，將上封裝膠膜覆蓋于鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池組件表面；4)、真空環境中，對上下封裝膠膜進行加熱封邊，然后恢復大氣環境；5)、在密封好的鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池組件上敷設玻璃板進行壓合。本發明達到敞開電池體表面的環境去除電池組表面的水氧，并與后續大氣隔絕的目的，操作簡單，便于工業化生產。

技術領域

本發明屬于太陽能電池領域，特別涉及鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池組件的去濕除氧封裝方法。

背景技術

太陽能作為一種可再生能源，對人類的可持續發展意義重大。太陽能電池可直接將太陽能轉化為電能，是一種非常有潛力的綠色能源，而決定其工業化應用的關鍵因素是光電轉換效率和制備成本。目前，硅太陽能電池是光伏技術產品的主流，占據了90％的光伏市場，硅太陽能電池的效率已達到25.6％，接近肖克利—奎伊瑟(Shockley—Queisser)極限效率(29.4％)。實現太陽能電池的低成本及高效率，始終是實現太陽能電池商業化應用的關鍵問題。硅太陽能電池具有較寬的吸收光譜，但對高能量的光譜吸收較少，而且開路電壓不高。因此，可在硅電池頂層疊加寬帶隙電池構成疊層電池，拓寬電池的光譜響應，提高太陽能電池的效率。

鈣鈦礦太陽能電池因其成本低、制備簡單和光電轉化效率高等特點在國內外備受關注，其轉化效率在短短幾年內已從3.8％提升到23.4％，被認為是下一代高效低成本光伏發電技術。鈣鈦礦太陽能電池具有較窄的光譜響應范圍，通過控制其中鹵族元素的占比，可使其光吸收范圍進一步藍移。而由鈣鈦礦和硅構建的疊層太陽能電池可充分利用太陽光，提高電池效率。新型高效低成本疊層太陽電池，是光伏技術發展前沿與必然趨勢。

但是，鈣鈦礦材料對水氧非常敏感，鈣鈦礦太陽能電池暴露在空氣中時其效率會快速衰減。這也是鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池商業化進程中急需解決的一大難題。常規封裝方法是將電池體的上下均覆蓋膠膜和上下蓋板之后進行壓合，即抽氣加熱和加壓密封，此時電池體的各種內外表面所吸附的水和氧在加熱和真空作用下解吸附之后，由于大面積層狀膠膜和玻璃蓋板的存在,解吸附后的水氧在縱向微米至毫米級橫向米級的長狹縫中無法快速擴散出來，造成封裝之后將大量水氧封裝在了電池內部，影響太陽能電池后續的使用。為了解決這一問題，需要進一步創造鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池的封裝新方法，使電池持續高效穩定的工作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池組件的去濕除氧封裝方法，該方法在覆蓋上封膠膜之前對電池組件進行真空加熱并密封，達到敞開電池體表面的環境去除電池組表面的水氧，并與后續大氣隔絕的目的，再對電池組進行層壓，實現了正常大氣環境下電池器件效率的穩定；以解決現有封裝方法存在的技術問題。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池組件的去濕除氧封裝方法，包括以下步驟：

1)、將PET背板材料、下封裝膠膜、鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池自下而上依次層疊，獲得待封裝電池組件；

2)、將層疊的待封裝電池組件置于真空環境中進行加熱干燥，并保持加熱狀態，在敞開環境下去除鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池表面多余的水氧；

3)、真空環境中，將上封裝膠膜覆蓋于鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池組件表面；

4)、真空環境中，對上下封裝膠膜進行加熱封邊，然后恢復大氣環境；

5)、在密封好的鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池組件上敷設玻璃板，放入層壓機進行壓合，獲得封裝好的鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池組件。