CN101777434A - 一种全固态染料敏化太阳能电池封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种封装全固态染料敏化太阳能电池的方法，使用层压机，在电池片背面通过热熔胶粘接上一种隔水隔氧耐腐蚀的背膜，然后在四周加装树脂边框，用玻璃胶密封固定。该方法不仅工艺简单、成本低廉，特别是解决了全固态染料敏化太阳能电池暴露在空气中吸水和氧化的难题，是一种提高全固态染料敏化太阳能电池稳定性的有效方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池的封装方法，特别是一种全固态染料敏化太阳能电池的封装方法。
背景技术
迄今为止，已经报道的染料敏化太阳能电池的效率达到了11.5％，其较高光电转换效率以及低成本无污染的特点，使得第三代光伏产业受到越来越多人的关注和支持。在实现太阳能电池产业化的进程中，电池片的稳定性一直以来都是研究人员最关心的问题之一。液态染料敏化太阳能电池由两片导电玻璃组成，中间用一种热压膜粘结，此种结构对于封装工艺的精度要求非常高，费用高昂，不利于实现工业化生产。除此之外，液态染料敏化太阳能电池还存在许多实际性问题，如泄漏、染料的解吸附以及电极的腐蚀等等。以固态介质替代液态电解质是避免这些问题的有效途径，并且由于全固态单基板太阳能电池的制作只需要一片导电玻璃，这大大地降低了电池生产的成本。
在实际应用中，如果电池片内部构造长期暴露于空气当中，会吸收空气中的水分，导致电解质失效。空气中的氧气会氧化电解质中的有机物，导致电池片的光电转化效率降低。为了保证电池片能够长期高效并且稳定地工作，必须对电池片进行封装，隔绝水分和氧气。在隔绝空气的条件下，全固态染料敏化太阳能电池的稳定性大幅度提升。
本发明通过在电池片背面通过热熔胶粘接一片隔水隔氧的聚酯背膜，并且在四周加装树脂边框，用玻璃胶密封，从而有效的解决了上述技术难题，提高了全固态染料敏化太阳能电池的稳定性。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种使电池片不受大气中水分和氧气影响的方法。所提供的方法工艺简单、成本低廉、具有很高的实用价值。
本发明提供的技术方案是：
一种染料敏化太阳能电池的封装方法，包括如下步骤：首先在电池片背面通过热熔胶粘接相应尺寸的聚酯薄膜，再在上述粘接了聚酯薄膜的电池片的四周加装树脂边框，并用玻璃胶密封固定所述的树脂边框，完成封装。
本发明所述的热熔胶是一种在常温下为固体，加热熔融到一定程度变为能流动且有一定粘性的液体粘合剂，其主要成分为乙烯与醋酸乙烯的共聚物。
本发明所述的聚酯薄膜厚度为0.29～0.35mm，上下表面层为含氟薄膜，中间层为聚对苯二甲酸乙二醇酯，水蒸气透过率小于0.05，与所述热熔胶粘接强度大于30N/10mm。
本发明在电池片背面粘接聚酯薄膜的工序通过层压机完成。
本发明将电池片、热熔胶薄膜及聚酯薄膜依次逐层放置于层压机工作区域，加热板升温至70-120℃，抽真空4～6分钟，加压并保持4～8分钟后冷却，完成聚酯薄膜的粘接。
本发明所述的层压机的温度控制范围为室温至180℃，温度均匀性为±1℃，极限真空10Pa，可调层压压力为0.02～0.1MPa。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
将全固态染料敏化太阳能电池片、热熔胶薄膜(优选EVA)、聚酯薄膜(优选PET)依次逐层放置于层压机工作区域，加热板升温至70-120℃，抽真空4～6分钟，加压并保持4～8分钟。自然冷却至室温。然后，在电池片四周侧边涂覆玻璃胶，加装树脂边框并固定，在室温下，固化48小时，即完成全固态染料敏化太阳能电池的封装。
本实施例中的热熔胶是一种不需溶剂、不含水份、100％的固体可熔性的聚合物，在常温下为固体，加热熔融到一定程度变为能流动且有一定粘性的液体粘合剂，主要成分为乙烯与醋酸乙烯的共聚物。
本实施例中的聚酯薄膜厚度为0.29～0.35mm，上下表面层为含氟薄膜，中间层为聚对苯二甲酸乙二醇酯，水蒸气透过率小于0.05，与热熔胶粘接强度大于30N/10mm；
本实施例中所应用的层压机的温度控制范围为室温至180℃，温度均匀性为±1℃，极限真空10Pa，可调层压压力为0.02～0.1MPa。
采用下述方法对上述技术方案的技术效果进行验证：
将封装之后的电池片和一块未封装的电池片分别与一个电阻为50欧姆的电阻相连，置于露天条件之下，每天分时段记录电池片开路电压，短路电流，观察其性能变化，实验数据记录30天。数据表明，封装后的电池片在露天条件下工作30之后各方面的性能参数几乎没有变化，仍能稳定高效的工作，但是未封装的电池片在露天条件下，各方面的性能参数均直线下滑，在5天之后已经完全停止工作。
Claims (6)
1.一种染料敏化太阳能电池的封装方法，包括如下步骤：首先在电池片背面通过热熔胶粘接相应尺寸的聚酯薄膜，其次再在上述粘接了聚酯薄膜的电池片的四周加装树脂边框，最后用玻璃胶密封固定所述的树脂边框，即完成封装。
2.根据权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述的热熔胶是一种在常温下为固体，加热熔融到一定程度变为能流动且有一定粘性的液体粘合剂，其主要成分为乙烯与醋酸乙烯的共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的封装方法，其特征在于，所述的聚酯薄膜厚度为0.29～0.35mm，上下表面层为含氟薄膜，中间层为聚对苯二甲酸乙二醇酯，水蒸气透过率小于0.05，与所述热熔胶粘接强度大于30N/10mm。
4.根据权利要求1-3之一所述的封装方法，其特征在于，在所述电池片背面粘接聚酯薄膜的工序通过层压机完成。
5.根据权利要求4所述的封装方法，其特征在于，将电池片、热熔胶薄膜及聚酯薄膜依次逐层放置于层压机工作区域，加热板升温至70-120℃，抽真空4～6分钟，加压并保持4～8分钟后冷却，完成聚酯薄膜的粘接。
6.根据权利要求4或5所述的封装方法，其特征在于，所述的层压机的温度控制范围为室温至180℃，温度均匀性为±1℃，极限真空10Pa，可调层压压力为0.02～0.1MPa。
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