[發明專利]一種雙面受光的疊層太陽電池組件及其制備方法

有效

• 申請號: 202010933922.3
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112103271B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 丁建寧;徐一波;袁寧一;王書博
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: H01L25/04
• 分類號: H01L25/04;H01L51/44
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 謝新萍

本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種雙面受光的疊層太陽電池及其制備方法。在透明基底上分別制備寬帶隙和窄帶隙太陽電池，使用垂直導電膠膜直接粘合形成可雙面受光的疊層太陽電池，特別的，所述導電膠膜具有縱向導電，橫向絕緣功能。避免了連接層導致的漏電問題。所述疊層太陽電池組件具體制備包括如下步驟：S1.刻蝕導電玻璃；S2.在刻蝕過的導電玻璃上分別制備寬帶隙和窄帶隙薄膜電池；S3.刻蝕形成子電池；S4.蒸發連接電極；S5.通過垂直導電膠膜粘合直接形成疊層太陽電池組件。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，具體涉及一種雙面受光的疊層太陽電池及其制備方法。

背景技術

疊層太陽能電池可以充分的利用不同波段的太陽光，突破肖特基限制，得到更高的轉化效率。目前，疊層電池如非晶硅/納米晶硅疊層，鈣鈦礦/晶體硅疊層都是要順序的沉積到基底上，對于完全不同的材質如鈣鈦礦/晶體硅疊層，連續的順序沉積需要能夠完全覆蓋晶體硅的絨面，工藝上實現起來比較困難，而對于全溶液法制備的疊層電池，例如鈣鈦礦/鈣鈦礦疊層，有機/有機疊層來說，即使做了充分的保護，頂電池的制備往往會損傷底電池。因此，突破順序制備限制，實現頂結和底結電池的良好連接，能夠擴展各種不同工藝所制備的電池，進而形成疊層電池。

發明內容

本發明的目的在于，突破現有疊層電池順序制備工藝，通過垂直導電膠膜粘連兩個電池。通過設計兩個子電池的圖案，實現疊層太陽電池自封裝。

疊層太陽電池組件由窄帶隙薄膜電池和寬帶隙薄膜電池通過垂直導電膠膜連接層連接構成雙面組件，其結構由下至上依次為導電玻璃、寬帶隙薄膜電池、透明導電氧化物、垂直導電膠膜、透明導電氧化物、窄帶隙薄膜電池、導電玻璃。

垂直導電膠膜縱向導電、橫向絕緣，其由透明熱熔膠，并結合垂直分布的微米級銀線構成。

垂直導電膠膜的制備方法為：

S1.在50μm厚的環氧樹脂熱熔膠膜上使用532激光打孔；激光打孔的孔徑為50μm-100μm，間距500μm-1mm。

S2.使用532激光在孔洞邊緣預留出兩條引流槽；所述引流槽的槽深10μm，寬10μm；

S3.使用納米打印機在薄膜孔洞中注入銀漿；銀漿厚度50μm；

S4.在制備好的導電膠膜正反面覆蓋一層環氧樹脂背膜。

雙面受光的疊層太陽電池組件的制備方法步驟如下：

S1.在10cm×10cm的FTO基底上使用532激光劃線L1，特別的刻蝕后的FTO襯底絕緣電阻大于2Mohm。

S2.在刻蝕過的導電玻璃上分別制備寬帶隙和窄帶隙薄膜電池；

制備寬帶隙薄膜電池

制備窄帶隙薄膜電池。

S3.使用532激光劃線L2形成子電池；

S4.蒸發連接電極；電極厚度約100nm。

S5.使用空壓機將兩個子電池通過垂直導電膠膜粘合，形成疊層電池組件，特別的熱壓溫度為150℃，壓力為0.1Mpa。

具體制備過程如圖1所示，頂電池和子電池按照圖1所示刻蝕形成條裝圖案，然后通過導電膠膜直接粘合，垂直導電膠膜具有縱向導電功能，而橫向絕緣，避免了漏電問題。此種方案，一步實現了疊層電池的構建及電池的封裝。

本發明具有以下有益效果：

使用垂直導電膠膜連接兩個子電池，實現兩種電池的疊層與自封裝。此發明解決了疊層電池制備過程中，順序沉積帶來的困難。

附圖說明

圖1為本發明制備自封裝疊層鈣鈦礦太陽電池的工藝流程圖。