CN101950691A - 一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法 - Google Patents

一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法，包括以下步骤：1)在两块基板上印刷并烧结金属栅线和Bus电极；2)Bus电极上涂一层焊锡；3)将第一Surlyn膜平铺在超白玻璃上，将裁切好的第二Surlyn膜覆盖在光阳极基板的金属栅线上，然后将光阳极基板排布至超白玻璃上的第一Surlyn膜上；4)将对电极基板的金属栅线与光阳极基板上金属栅线相对应，Bus电极相互错开，并依次盖在光阳极基板上；5)将步骤4)形成的层状结构置入层压机中，加热、加压完成染料敏化太阳能电池组件的封装。本发封装方法通过利用Surlyn膜一次性实现了单个电池单元和由电池单元组成的电池组件的封装。

Description

一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法
技术领域
本发明属于太阳能电池领域，特别涉及一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法。
背景技术
自1991年瑞士洛桑高等理工学院M.
Figure BDA0000027285970000011
教授实验室报道以来，染料敏化太阳能电池不管在研究还是实用化前景方面都得到较大发展。目前小面积(＜1cm2)染料敏化太阳能电池的光电转换效率最高可达11.1％。但对大面积染料敏化太阳能电池的研究发现，由于电池原理、构成、材料的特殊性，如何实现单元电池的良好封装和将单元电池构成大面积组件一直是阻碍染料敏化太阳能电池向生产靠近的主要屏障。
发明内容
本发明提供一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法，适于工业化制备大面积、高效率染料敏化太阳能电池组件。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、按设计图形，在清洗干燥过的光阳极基板和对电极基板上烧结金属栅线和Bus电极；
2)、在光阳极基板和对电极基板的金属栅线上涂一层焊锡；
3)、将第一Surlyn膜平铺在超白玻璃上，将预先按图形裁切好的第二Surlyn膜覆盖在光阳极基板的金属栅线上，然后将光阳极基板排布至超白玻璃上的第一Surlyn膜上，光阳极基板片片衔接，光阳极基板未烧结金属栅线的一面贴在超白玻璃上的第一Surlyn膜上；
4)、将对电极基板的金属栅线与光阳极基板上金属栅线相对应，对电极基板的Bus电极与光阳极基的Bus电极相互错开；然后将对电极基板依次盖在光阳极上，光阳极基板上的金属栅线通过内汇流条连接相邻对电极基板的金属栅线，内汇流条连接外部汇流条；
5)、将步骤4)形成的层状结构置入层压机中，对电极基板位于最上层，加热、加压完成染料敏化太阳能电池组件的封装。
所述光阳极基板和对电极基板均为透明导电玻璃。
所述对电极基板烧结金属栅线的表面烧结有Pt电极，所述对电极基板上开设有小孔。
所述光阳极基板上烧结有半导体氧化膜，所述半导体氧化膜烧结后置于Ru染料溶液中浸泡18-36小时进行染料敏化在半导体氧化膜表面形成染料敏化层。
所述半导体氧化膜为纳米二氧化钛膜。
步骤5)中加热的温度为110-130℃，加压的压力0.15-0.25Mpa，加热时间为10-30min。
相对现有技术，本发明具有以下优点：本发明一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法通过利用Surlyn膜一次性实现了单个电池单元和由电池单元组成的电池组件的封装，本发明给出了合适的温度、压力和加热时间，使Surlyn膜能够充分熔融而将各部件牢固粘接在一起并能有效的保证各部件的性能，为染料敏化太阳能电池组件的商业化生产提供了可靠的技术。
附图说明
图1为本发明中对电极结构示意图；
图2为本发明中光阳极结构示意图；
图3为本发明所封装的染料敏化太阳能电池组件的断面示意图；
图4为图3所示示意图的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
请参阅图1至图4所示，本发明一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法包括以下步骤：
(1)按设计图形，在清洗干燥过的导电玻璃(光阳极基板7和对电极基板8)上印刷金属栅线1和Bus电极11并烧结；金属栅线1和Bus电极11烧结完成后，在对电极基板8上打磨形成灌装电解质的小孔2，印刷Pt电极并烧结；在光阳极基板7上印刷半导体氧化物膜3(二氧化钛薄膜)并烧结，然后将烧结后的半导体氧化物膜3置于Ru染料溶液中浸泡18-36小时进行染料敏化，取出后用无水乙醇冲洗干净；至此，形成单元电池用光阳极和对电极，待封组件；
(2)在光阳极基板7和对电极基板8的起收集电子作用的Bus电极11上涂一层焊锡；
(3)将大面积低温SURLYN膜9平铺在超白玻璃10上，将预先按图形裁切好的Surlyn膜4覆盖在光阳极基板7的金属栅线1上，然后将覆盖了Surlyn膜4、涂覆了焊锡的光阳极基板7按设计排布至低温SURLYN膜9上，片片衔接，覆盖Surlyn膜4的面朝上；
(4)将对电极基板8的金属栅线1与光阳极基板7上金属栅线1相对应，收集电子的Bus电极11相互错开；然后将对电极基板8依次盖在光阳极7上，光阳极基板7上的金属栅线11通过内汇流条5连接相邻对电极基板8的金属栅线11，内汇流条5连接外部汇流条6；
(5)将步骤(4)形成的层状结构置入层压机中，对电极基板8位于最上层，温度110-130℃、压力0.15-0.25Mpa的条件下加热10-30min后同时撤去温度和压力，待冷却后取出即完成所需的染料敏化太阳能电池单元封装。

Claims (6)

1.一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、按设计图形，在清洗干燥过的光阳极基板(7)和对电极基板(8)上烧结金属栅线(1)和Bus电极(11)；
2)、在光阳极基板(7)和对电极基板(8)的金属栅线(11)上涂一层焊锡；
3)、将第一Surlyn膜(9)平铺在超白玻璃(10)上，将预先按图形裁切好的第二Surlyn膜(4)覆盖在光阳极基板(7)的金属栅线(1)上，然后将光阳极基板(7)排布至超白玻璃(10)上的第一Surlyn膜(9)上，光阳极基板(7)片片衔接，光阳极基板(7)覆盖第二Surlyn膜(4)的面朝上；
4)、将对电极基板(8)的金属栅线(1)与光阳极基板(7)上金属栅线(1)相对应，收集电子的Bus电极(11)相互错开；然后将对电极基板(8)依次盖在光阳极(7)上，光阳极基板(7)上的金属栅线(11)通过内汇流条(5)连接相邻对电极基板(8)的金属栅线(11)，内汇流条(5)连接外部汇流条(6)；
5)、将步骤4)形成的层状结构置入层压机中，对电极基板(8)位于最上层，加热、加压完成染料敏化太阳能电池组件的封装。
2.如权利要求1所述一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法，其特征在于：所述光阳极基板(7)和对电极基板(8)均为透明导电玻璃。
3.如权利要求1所述一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法，其特征在于：所述对电极基板(8)烧结金属栅线(1)的表面烧结有Pt电极，所述对电极基板(8)上开设有小孔(2)。
4.如权利要求1所述一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法，其特征在于：所述光阳极基板(7)上烧结有半导体氧化膜(3)，所述半导体氧化膜(3)烧结后置于Ru染料溶液中浸泡18-36小时进行染料敏化在半导体氧化膜(3)表面形成染料敏化层。
5.如权利要求4所述一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法，其特征在于：所述半导体氧化膜(3)为纳米二氧化钛膜。
6.如权利要求1所述一种染料敏化太阳能电池组件的封装方法，其特征在于：步骤5)中加热的温度为110-130℃，加压的压力0.15-0.25Mpa，加热时间为10-30min。
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