CN101777434A - 一种全固态染料敏化太阳能电池封装方法 - Google Patents
一种全固态染料敏化太阳能电池封装方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101777434A CN101777434A CN 201010122314 CN201010122314A CN101777434A CN 101777434 A CN101777434 A CN 101777434A CN 201010122314 CN201010122314 CN 201010122314 CN 201010122314 A CN201010122314 A CN 201010122314A CN 101777434 A CN101777434 A CN 101777434A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyester film
- solid
- packing
- bonding
- solar cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 claims description 14
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 9
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 3
- 229920005644 polyethylene terephthalate glycol copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 3
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012536 packaging technology Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2068—Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
- H01G9/2077—Sealing arrangements, e.g. to prevent the leakage of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
- H01G9/2031—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising titanium oxide, e.g. TiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2059—Light-sensitive devices comprising an organic dye as the active light absorbing material, e.g. adsorbed on an electrode or dissolved in solution
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101223140A CN101777434B (zh) | 2010-03-12 | 2010-03-12 | 一种全固态染料敏化太阳能电池封装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101223140A CN101777434B (zh) | 2010-03-12 | 2010-03-12 | 一种全固态染料敏化太阳能电池封装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101777434A true CN101777434A (zh) | 2010-07-14 |
| CN101777434B CN101777434B (zh) | 2011-11-30 |
Family
ID=42513844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010101223140A Active CN101777434B (zh) | 2010-03-12 | 2010-03-12 | 一种全固态染料敏化太阳能电池封装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101777434B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107871797A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-03 | 北京昶远科技有限公司 | 一种高空长航时太阳能无人机光伏翼面及其制作方法 |
| CN109781756A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-05-21 | 华中科技大学 | 一种用于原位xrd测试的电池及其组装方法 |
| CN110379634A (zh) * | 2018-10-02 | 2019-10-25 | 台湾塑胶工业股份有限公司 | 染料敏化电池的贴膜方法 |
| CN110660918A (zh) * | 2018-06-28 | 2020-01-07 | 湖北万度光能有限责任公司 | 钙钛矿太阳能电池封装方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101286533A (zh) * | 2007-04-11 | 2008-10-15 | 比亚迪股份有限公司 | 一种染料敏化太阳能电池及其制备方法 |
| CN101548391A (zh) * | 2005-11-04 | 2009-09-30 | 陶氏康宁公司 | 封装光伏电池 |
| CN101546655A (zh) * | 2009-01-15 | 2009-09-30 | 湘潭大学 | 准固态染料敏化柔性太阳能电池组件及其制备方法 |
-
2010
- 2010-03-12 CN CN2010101223140A patent/CN101777434B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101548391A (zh) * | 2005-11-04 | 2009-09-30 | 陶氏康宁公司 | 封装光伏电池 |
| CN101286533A (zh) * | 2007-04-11 | 2008-10-15 | 比亚迪股份有限公司 | 一种染料敏化太阳能电池及其制备方法 |
| CN101546655A (zh) * | 2009-01-15 | 2009-09-30 | 湘潭大学 | 准固态染料敏化柔性太阳能电池组件及其制备方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107871797A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-03 | 北京昶远科技有限公司 | 一种高空长航时太阳能无人机光伏翼面及其制作方法 |
| CN107871797B (zh) * | 2017-11-30 | 2023-10-13 | 北京昶远科技有限公司 | 一种高空长航时太阳能无人机光伏翼面及其制作方法 |
| CN110660918A (zh) * | 2018-06-28 | 2020-01-07 | 湖北万度光能有限责任公司 | 钙钛矿太阳能电池封装方法 |
| CN110660918B (zh) * | 2018-06-28 | 2022-09-06 | 湖北万度光能有限责任公司 | 钙钛矿太阳能电池封装方法 |
| CN110379634A (zh) * | 2018-10-02 | 2019-10-25 | 台湾塑胶工业股份有限公司 | 染料敏化电池的贴膜方法 |
| CN110379634B (zh) * | 2018-10-02 | 2021-07-20 | 台湾塑胶工业股份有限公司 | 染料敏化电池的贴膜方法 |
| CN109781756A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-05-21 | 华中科技大学 | 一种用于原位xrd测试的电池及其组装方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101777434B (zh) | 2011-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Aitola et al. | Encapsulation of commercial and emerging solar cells with focus on perovskite solar cells | |
| WO2007052671A1 (ja) | Ｃｉｓ系薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法 | |
| CN103650168B (zh) | 用于快速稳定薄层太阳能模块的额定功率的方法 | |
| CN101777434B (zh) | 一种全固态染料敏化太阳能电池封装方法 | |
| CN205282510U (zh) | 钙钛矿太阳电池组件封装结构 | |
| CN105489772A (zh) | 钙钛矿太阳电池组件封装结构及封装方法 | |
| CN103681918A (zh) | 一种薄膜太阳能电池组件及其封装方法 | |
| CN110571335A (zh) | 钙钛矿光伏组件、制备方法和用途 | |
| CN110660875B (zh) | 一种利用透明中红外辐射纤维素薄膜冷却光伏组件的方法 | |
| CN102456766A (zh) | 一种太阳电池组件的制备方法以及通过该制备方法制备的太阳电池组件 | |
| CN104201251A (zh) | 一种太阳能电池的封装方法 | |
| CN202633353U (zh) | 一种硅胶密封封装的光伏电池封装板 | |
| KR101640516B1 (ko) | 태양광 유리 패널 제조용 상·하판유리 접합 방법 및 이에 의해 제조된 태양광 유리 패널 | |
| CN112687828A (zh) | 一种钙钛矿太阳能电池封装方法 | |
| KR101219330B1 (ko) | 박판 유리 기판을 이용한 염료감응 태양전지 모듈 및 그 제조방법 | |
| CN103035765A (zh) | 具有中空玻璃封装结构的聚光光伏组件 | |
| JP2006278702A (ja) | 太陽電池モジュール及びその製造方法 | |
| EP2027605B1 (de) | PHOTOVOLTAIKMODUL MIT MINDESTENS EINER KRISTALLINEN SOLARZELLE und Herstellungsverfahren dazu | |
| CN205811944U (zh) | 一种光伏组件及光伏系统 | |
| KR102354315B1 (ko) | 수분 안정성과 장기 안정성이 향상된 태양전지 | |
| CN109560205B (zh) | 一种钙钛矿/硅叠层太阳能电池组件的去湿除氧封装方法 | |
| JP2012186400A (ja) | 太陽光コジェネレイションモジュール | |
| CN108321233B (zh) | 双玻璃碲化镉太阳能电池组件及其制备方法 | |
| CN105895711A (zh) | 聚光电池散热组件及其封装方法、用途 | |
| CN101533721A (zh) | 一种染料敏化太阳能电池封装方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |