CN104377273A - 钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产设备和生产方法 - Google Patents
钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产设备和生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104377273A CN104377273A CN201410652584.0A CN201410652584A CN104377273A CN 104377273 A CN104377273 A CN 104377273A CN 201410652584 A CN201410652584 A CN 201410652584A CN 104377273 A CN104377273 A CN 104377273A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- roll
- thin film
- film solar
- perovskite
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 12
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 12
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 11
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 7
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 claims description 7
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 claims description 7
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 42
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000013086 organic photovoltaic Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产设备和生产方法，涉及太阳能电池。生产设备设有第一辊和第二辊，在第一辊和第二辊之间设有第一模块、第二模块和第三模块；第一辊为放卷辊，用于装配没有涂层的基材卷；第一模块位于第一辊和第二模块之间，用于透明导电电极的制备和结构化；第二模块位于第一模块和第三模块之间，用于钙钛矿活性层的制备和结构化；第三模块位于第二模块和第二辊之间，用于对电极的制备和结构化；第二辊为收卷辊，用于卷起已制备成功的钙钛矿薄膜太阳能电池。生产方法：透明导电电极的制备和/或结构化；钙钛矿活性层的制备和/或结构化；对电极的制备和/或结构化。可提高钙钛矿薄膜太阳能电池的性能和生产效率，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池，尤其是涉及一种钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产设备和生产方法。
背景技术
能源是社会和经济发展的重要基础条件，迄今为止，人类社会发展仍然主要依赖于化石能源(即煤、石油和天然气)。但化石能源在地球上的分布极不均衡，并且终究会枯竭。另外，燃烧化石能源带来的环境污染、雾霾气候和温室效应严重威胁人类社会的可持续发展。太阳电池能够利用太阳能直接转化为电能，可以为人类社会发展提供取之不尽用之不竭的清洁能源，是人类社会应对能源危机，解决环境问题，寻求可持续发展的重要对策。
经过长期的研究与发展，目前晶硅太阳电池技术已经比较成熟，其占据了市场的主要份额。但晶硅太阳电池存在生产成本高、生产过程能量消耗大、环境污染严重、成本回收时间长等问题。因此，人们还在不断地探索开发更廉价的高效太阳电池技术。经过多年的发展，基于CuInGaSe、CdTe、非晶硅等材料的薄膜太阳电池技术已经取得了长足的进步。但这些电池技术仍然存在这样那样的不足，例如CuInGaSe薄膜电池需要使用地壳中非常匮乏的元素In和Ga，不利于这种电池的大规模持续应用，而CdTe中含有重金属元素Cd，会造成环境污染问题。为此，探索高效、廉价、环保的新型太阳电池技术的努力仍在继续，新兴的太阳电池技术不断涌现，包括染料敏化太阳电池、有机太阳电池和量子点太阳电池等。
2009年，日本Miyasaka等人在研究敏化太阳电池的过程中，首次使用具有钙钛矿结构的有机金属卤化物CH3NH3PbBr3和CH3NH3PbI3作为敏化剂，拉开了钙钛矿薄膜太阳能电池研究的序幕(Kojima,A.；Teshima,K.；Shirai,Y.；Miyasaka,T.Organometal Halide Perovskites asVisible-Light Sensitizers for Photovoltaic Cells.J.Am.Chem.Soc.2009,131,6050-6051.)。在随后短短的几年时间内，钙钛矿薄膜太阳电池技术取得了突飞猛进的进展，能量转换效率已经超过了染料敏化太阳电池、有机太阳电池和量子点太阳电池。2014年8月，美国加州大学洛杉矶分校的Yang yang团队在钙钛矿薄膜太阳能电池光电转换效率方面取得突破性进展，使效率达到19.3％，为该领域之最(Huanping Zhou,Qi Chen,Gang Li,Song Luo,Tze-bingSong,Hsin-Sheng Duan,Ziruo Hong,Jingbi You,Yongsheng Liu,Yang Yang,Interface engineeringof highly efficent perovskite solar cells,Science,2014,345,542-546)。
钙钛矿薄膜太阳能电池不仅具有较高的能量转换效率，而且其核心光电转换材料具有廉价、可溶液制备的特点，便于采用不需要真空条件的技术制备，这为钙钛矿薄膜太阳能电池的大规模、低成本制造提供可能。不仅如此，钙钛矿薄膜太阳能电池还可以制备在柔性衬底上，便于应用在各种柔性电子产品中，例如可穿戴的电子设备、折叠式军用帐篷等。与染料敏化太阳电池相比，钙钛矿薄膜太阳能电池不需要液体电解质，不用担心太阳电池的漏液问题。与有机光伏器件相比，钙钛矿薄膜太阳能电池的核心光电转换材料是有机-无机杂化材料，材料的耐候性可能会优于有机光伏器件中使用的有机半导体材料。这些优点可能会使钙钛矿薄膜太阳能电池在实际使用中具有比染料敏化太阳电池和有机光伏器件更好的性能稳定性和更长的使用寿命。
钙钛矿薄膜太阳能电池由于出现时间较晚，大部分国家和地区还处在实验室研究阶段，所知道的钙钛矿薄膜太阳能电池的制备方法是采用真空镀膜、旋涂或者印刷等一个个单独分开的工艺逐层制备涂层，并采用激光蚀刻或湿法蚀刻的方法进行结构化。由于每一个工艺步骤是独立分开的，因此制备得到的涂层很容易在搬运过程中被破坏，而且这种生产方法不适合大规模工业化生产。
薄膜电子器件的传统连接方式是Z轴串联，即一个薄膜电子器件的顶电极与下一个薄膜电子器件的底电极连接。
目前，还没有适合于大规模连续化生产Z轴串联钙钛矿薄膜太阳能电池组件的方法的相差报道。
发明内容
本发明的目的在于针对以上不足，提供一种适合于连续大规模生产的钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产设备和生产方法。
本发明所述钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产设备设有第一辊和第二辊，在第一辊和第二辊之间设有第一模块、第二模块和第三模块；
所述第一辊为放卷辊，用于装配没有涂层的基材卷；
所述第一模块位于第一辊和第二模块之间，用于透明导电电极的制备和结构化；
所述第二模块位于第一模块和第三模块之间，用于钙钛矿活性层的制备和结构化；
所述第三模块位于第二模块和第二辊之间，用于对电极的制备和结构化；
所述第二辊为收卷辊，用于卷起已制备成功的钙钛矿薄膜太阳能电池。
本发明所述钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产方法，包括以下步骤:
1)透明导电电极的制备和/或结构化步骤；
2)钙钛矿活性层的制备和/或结构化步骤；
3)对电极的制备和/或结构化步骤。
在步骤1)中，所述透明导电电极的制备和/或结构化步骤可通过以下至少一种方法实现：
11)透过掩模板进行真空沉积；
12)真空沉积后，进行激光蚀刻或湿法蚀刻；
13)印刷或喷墨打印导电电极材料；
14)涂布导电电极材料后，进行激光蚀刻或湿法蚀刻；
15)在真空沉积前，先印刷一层辅助层，该层在溅射完成后，可以保留或者除去。
在步骤2)中，所述钙钛矿活性层的制备和/或结构化步骤可通过以下至少一种方法实现：
21)钙钛矿活性材料的直接结构化方法，例如印刷、喷墨打印、条纹涂布等；
22)先印刷一层牺牲层(如油或聚合物等)，进行半导体材料的大面积涂布后，除去牺牲层，印刷有牺牲层处的半导体材料随牺牲层的除去而剥落；
23)大面积涂布半导体材料后进行结构化，如激光蚀刻。
在步骤3)中，所述对电极的制备和/或结构化步骤可通过以下至少一种方法实现：
31)印刷或喷墨打印对电极材料；
32)通过印刷或湿法蚀刻制备结构化的牺牲层(可以发生在光活性层的涂布之前)，然后进行金属或其它导电材料的大面积真空沉积，最后通过紫外光、加热或溶剂清洗除去牺牲层；
33)通过印刷或湿法蚀刻制备结构化的绝缘层(可以发生在光活性层的涂布之前)，然后进行金属或其它导电材料的大面积真空沉积；
34)通过掩模板进行金属或其它导电材料的真空沉积；
35)进行大面积金属或其它导电材料的真空沉积后，通过激光蚀刻实现结构化。
本发明的有益效果是：可以大幅提高钙钛矿薄膜太阳能电池的性能和生产效率，同时降低生产成本。
附图说明
图1为典型的Z轴串联钙钛矿薄膜太阳能电池组件的截面图。
图2为钙钛矿薄膜太阳能电池的卷对卷生产设备的示意图。
图3是没有涂层的基材11经加工步骤2.1后,器件的平面图和截面图。
图4是经加工步骤2.2后，器件的平面图和截面图。
图5是经加工步骤2.3后，器件的平面图和截面图。
图6是经加工步骤2.4后，器件的平面图和截面图。
图7是经加工步骤2.5后，器件的平面图和截面图。
图8是经加工步骤2.6后，器件的平面图和截面图。
图9是经加工步骤2.7后，器件的平面图和截面图。
图10为钙钛矿薄膜太阳能电池的卷对卷生产设备的示意图。
图11是经加工步骤3.1后，器件的平面图和截面图。
图12是经加工步骤3.2后，器件的平面图和截面图。
图13是经加工步骤3.3后，器件的平面图和截面图。
图14是经加工步骤3.4后，器件的平面图和截面图。
图15是经加工步骤3.5后，器件的平面图和截面图。
图16是经加工步骤3.6后，器件的平面图和截面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为典型的以11为基材的Z轴连接钙钛矿薄膜太阳能电池组件的截面图，可以看到电流1的路径如虚线所示。电流1依次穿过电池10.1的底部透明导电电极12、钙钛矿活性层13、顶电极14到达下电池10.2的底电极12、钙钛矿活性层13、顶电极14，再到达下一个电池10.3的底电极，如此循环下去。从图1可以看出，Z轴串联钙钛矿薄膜太阳能电池组件的结构。
实施例1：
图2所示为钙钛矿薄膜太阳能电池组件卷对卷生产设备和生产方法的具体实施例，可以看到最左边的辊20为放卷辊，辊上卷的是没有涂层的基材11，如PET、PEN等。成膜或(和)结构化部件21以梯形标示。基材11从放卷辊20出来后，通过成膜部件21进行第一个加工步骤2.1，在基材11上实现大面积透明导电电极的沉积，可以采用真空沉积工艺或导电电极材料涂布工艺，透明导电电极优选ITO或FTO。随后的加工步骤2.2用于实现透明导电电极的结构化，可采用激光蚀刻或湿法蚀刻。在加工步骤2.3中，采用涂布的方式实现大面积钙钛矿活性层的沉积，再经加工步骤2.4对钙钛矿活性层进行结构化，可采用激光蚀刻的方法。加工步骤2.5在2.4之后，在此步骤中实现金属或其它导电材料的大面积真空沉积，经加工步骤2.6，金属或其它导电材料被结构化，结构化的工艺可采用激光蚀刻。加工步骤2.7为密封过程，通过辊22进行密封，密封完成后的钙钛矿薄膜太阳能电池组件经辊23收成卷。
进行各加工步骤后，器件的外观示意图如图3～9所示。
图3显示的是没有涂层的基材11经加工步骤2.1后,器件的平面图和截面图，基材11上覆盖有一层透明导电电极12，在基材11和透明电极12之间，最好有一层缓冲薄膜层(例如无机薄膜Al2O3、SiO2等)，该层未在图中标示出来。
图4显示的是经加工步骤2.2后，器件的平面图和截面图，透明导电电极12被结构化成一条条带状图案，基材11和透明电极12之间的缓冲薄膜层未被结构化。
图5显示的是经加工步骤2.3后，器件的平面图和截面图，经结构化后的透明导电电极12和电极之间的间隙都被覆盖上钙钛矿活性层13。
图6显示的是经加工步骤2.4后，器件的平面图和截面图，大面积沉积的钙钛矿活性层13被结构化成一条条带状，而且钙钛矿活性层13的条带与透明导电电极12的条带之间具有偏移量，目的是使每一个电池的透明导电电极12被暴露出一部分，用于与上一个电池的顶电极相连或者用于引出电极。
图7显示的是经加工步骤2.5后,器件的平面图和截面图，钙钛矿活性层13的条带和条带之间的间隙(间隙处暴露出透明导电电极)都被覆盖上一层金属或其它导电材料。
图8显示的是经加工步骤2.6后，器件的平面图和截面图，大面积沉积的金属或其它导电材料层14被结构化成一条条带状，使器件被分割成一个个独立的带状电池，这些条带不仅作为当前电池的顶电极，同时与下一个电池的透明导电电极12相连，使得一个个带状电池串联起来最终形成组件。
图9显示的是经加工步骤2.7后，器件的平面图和截面图，整个器件被覆盖上一层保护层15，以隔绝空气和水，并防止器件在收卷的时候被破坏。
实施例2：
图10所示为钙钛矿薄膜太阳能电池组件卷对卷生产设备和生产方法的具体实施例，可以看到最左边的辊20为放卷辊，辊上卷的是没有涂层的基材11，如PET、PEN等。成膜或(和)结构化部件21以梯形标示。基材11从放卷辊20出来后，通过成膜和结构化部件21进行第一个加工步骤3.1，在基材11上实现结构化透明导电电极的沉积，可以采用透过掩模板进行真空沉积的工艺，透明导电电极优选ITO或FTO。在加工步骤3.2中，先在结构化的透明导电电极上面制备一层结构化的牺牲层16(如油或聚合物等)，可采用湿法蚀刻、印刷或喷墨打印等工艺。在随后的加工步骤3.3中进行半导体材料的大面积涂布，加工步骤3.4在3.3之后，用于除去牺牲层，此时印刷有牺牲层处的钙钛矿活性材料随牺牲层的除去而剥落。除去牺牲层的方法有加热、紫外光照射、溶剂清洗等。在加工步骤3.5中实现结构化的顶电极，可采用印刷工艺，如圆网丝印导电浆料(如导电银浆、导电碳浆、导电铝浆等)。加工步骤3.6为密封过程，密封完成后的钙钛矿薄膜太阳能电池组件经辊23收成卷。
进行各加工步骤后，器件的外观示意图如图11～16所示。
图11显示的是没有涂层的基材11经加工步骤3.1后,器件的平面图和截面图，基材11上覆盖有一层已结构化的透明导电电极12，在基材11和透明电极12之间，最好有一层缓冲薄膜层(例如无机薄膜Al2O3、SiO2等)，该层未在图中标示出来。
图12显示的是经加工步骤3.2后，器件的平面图和截面图，经结构化后的透明导电电极12上覆盖有一层已结构化的牺牲层16。
图13显示的是经加工步骤3.3后，器件的平面图和截面图，整个器件表面被覆盖上钙钛矿活性层13。
图14显示的是经加工步骤3.4后，器件的平面图和截面图，牺牲层上面的钙钛矿活性材料随牺牲层的除去而剥落，使得大面积沉积的钙钛矿活性层13被结构化成一条条带状，同时牺牲层的除去使每一个电池的透明导电电极12被暴露出一部分，用于与上一个电池的顶电极相连或者用于引出电极
图15显示的是经加工步骤3.5后，器件的平面图和截面图，条带状的顶电极使器件被分割成一个个独立的带状电池，同时条带状的顶电极与条带状的透明导电电极具有一定的偏移量，这些条带不仅作为当前电池的顶电极，同时与下一个电池的透明导电电极12相连，使得一个个带状电池串联起来最终形成组件。
图16显示的是经加工步骤3.6后，器件的平面图和截面图，整个器件被覆盖上一层保护层15，以隔绝空气和水，并防止器件在收卷的时候被破坏。
Claims (5)
1.钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产设备，其特征在于设有第一辊和第二辊，在第一辊和第二辊之间设有第一模块、第二模块和第三模块；
所述第一辊为放卷辊，用于装配没有涂层的基材卷；
所述第一模块位于第一辊和第二模块之间，用于透明导电电极的制备和结构化；
所述第二模块位于第一模块和第三模块之间，用于钙钛矿活性层的制备和结构化；
所述第三模块位于第二模块和第二辊之间，用于对电极的制备和结构化；
所述第二辊为收卷辊，用于卷起已制备成功的钙钛矿薄膜太阳能电池。
2.钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产方法，其特征在于包括以下步骤：
1)透明导电电极的制备和/或结构化步骤；
2)钙钛矿活性层的制备和/或结构化步骤；
3)对电极的制备和/或结构化步骤。
3.如权利要求2所述钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产方法，其特征在于在步骤1)中，所述透明导电电极的制备和/或结构化步骤通过以下至少一种方法实现：
11)透过掩模板进行真空沉积；
12)真空沉积后，进行激光蚀刻或湿法蚀刻；
13)印刷或喷墨打印导电电极材料；
14)涂布导电电极材料后，进行激光蚀刻或湿法蚀刻；
15)在真空沉积前，先印刷一层辅助层，该层在溅射完成后，保留或者除去。
4.如权利要求2所述钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产方法，其特征在于在步骤2)中，所述钙钛矿活性层的制备和/或结构化步骤通过以下至少一种方法实现：
21)钙钛矿活性材料的直接结构化方法，例如印刷、喷墨打印、条纹涂布；
22)先印刷一层牺牲层，进行半导体材料的大面积涂布后，除去牺牲层，印刷有牺牲层处的半导体材料随牺牲层的除去而剥落；
23)大面积涂布半导体材料后进行结构化，如激光蚀刻。
5.如权利要求2所述钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产方法，其特征在于在步骤3)中，所述对电极的制备和/或结构化步骤通过以下至少一种方法实现：
31)印刷或喷墨打印对电极材料；
32)通过印刷或湿法蚀刻制备结构化的牺牲层，然后进行金属或其它导电材料的大面积真空沉积，最后通过紫外光、加热或溶剂清洗除去牺牲层；
33)通过印刷或湿法蚀刻制备结构化的绝缘层，然后进行金属或其它导电材料的大面积真空沉积；
34)通过掩模板进行金属或其它导电材料的真空沉积；
35)进行大面积金属或其它导电材料的真空沉积后，通过激光蚀刻实现结构化。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410652584.0A CN104377273A (zh) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产设备和生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410652584.0A CN104377273A (zh) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产设备和生产方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104377273A true CN104377273A (zh) | 2015-02-25 |
Family
ID=52556051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410652584.0A Pending CN104377273A (zh) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产设备和生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104377273A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106206950A (zh) * | 2015-05-25 | 2016-12-07 | 松下电器产业株式会社 | 太阳能电池以及太阳能电池模块 |
| CN106252460A (zh) * | 2016-08-15 | 2016-12-21 | 常州大学 | 一种大面积钙钛矿太阳能电池的制作方法及系统 |
| CN107275495A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-10-20 | 南方科技大学 | 一种卷对卷印刷制备钙钛矿太阳能电池组件的方法 |
| CN108063053A (zh) * | 2016-11-08 | 2018-05-22 | 台湾塑胶工业股份有限公司 | 染料敏化太阳能电池的制作方法 |
| CN108431982A (zh) * | 2016-02-18 | 2018-08-21 | 积水化学工业株式会社 | 固体接合型光电转换元件模块及其制造方法 |
| CN111244211A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种飞艇光伏材料器件一体化结构及制备方法 |
| CN114312021A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-12 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种空间钙钛矿电池打印系统 |
| CN115101628A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-23 | 苏州方昇光电股份有限公司 | 一种卷对卷太阳能电池制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102113092A (zh) * | 2008-08-04 | 2011-06-29 | 美国迅力光能公司 | 具有实时在线iv测量的卷对卷连续式薄膜pv制造工艺及设备 |
| CN102492923A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-06-13 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 柔性衬底上卷对卷在线控制沉积吸收层的方法 |
| CN102856425A (zh) * | 2011-06-30 | 2013-01-02 | 上海空间电源研究所 | 柔性硅基薄膜太阳电池集成组件的制备方法 |
| CN103258896A (zh) * | 2012-02-17 | 2013-08-21 | 任丘市永基光电太阳能有限公司 | 柔性cigs薄膜太阳电池吸收层制备工艺 |
| CN103700729A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-02 | 北京汉能创昱科技有限公司 | 一种柔性太阳能电池的制作方法 |
| CN103959483A (zh) * | 2011-03-12 | 2014-07-30 | 王家雄 | 用于制备薄膜型太阳能电池的组合式连续电沉积设备 |
| CN103956407A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-07-30 | 中国科学院物理研究所 | 制备钙钛矿基薄膜太阳电池的方法及喷墨打印机 |
| CN104134711A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-05 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种钙钛矿太阳能电池及其溶液法制备方法 |
-
2014
- 2014-11-14 CN CN201410652584.0A patent/CN104377273A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102113092A (zh) * | 2008-08-04 | 2011-06-29 | 美国迅力光能公司 | 具有实时在线iv测量的卷对卷连续式薄膜pv制造工艺及设备 |
| CN103959483A (zh) * | 2011-03-12 | 2014-07-30 | 王家雄 | 用于制备薄膜型太阳能电池的组合式连续电沉积设备 |
| CN102856425A (zh) * | 2011-06-30 | 2013-01-02 | 上海空间电源研究所 | 柔性硅基薄膜太阳电池集成组件的制备方法 |
| CN102492923A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-06-13 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 柔性衬底上卷对卷在线控制沉积吸收层的方法 |
| CN103258896A (zh) * | 2012-02-17 | 2013-08-21 | 任丘市永基光电太阳能有限公司 | 柔性cigs薄膜太阳电池吸收层制备工艺 |
| CN103700729A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-02 | 北京汉能创昱科技有限公司 | 一种柔性太阳能电池的制作方法 |
| CN103956407A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-07-30 | 中国科学院物理研究所 | 制备钙钛矿基薄膜太阳电池的方法及喷墨打印机 |
| CN104134711A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-05 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种钙钛矿太阳能电池及其溶液法制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| TUREYKEY: "《钙钛矿太阳能电池的研究进展》", 《百度文库》 * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106206950A (zh) * | 2015-05-25 | 2016-12-07 | 松下电器产业株式会社 | 太阳能电池以及太阳能电池模块 |
| EP3419067A4 (en) * | 2016-02-18 | 2019-10-02 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | SOLID JUNCTION PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| CN108431982B (zh) * | 2016-02-18 | 2021-12-21 | 积水化学工业株式会社 | 固体接合型光电转换元件模块及其制造方法 |
| CN108431982A (zh) * | 2016-02-18 | 2018-08-21 | 积水化学工业株式会社 | 固体接合型光电转换元件模块及其制造方法 |
| JPWO2017142064A1 (ja) * | 2016-02-18 | 2018-12-20 | 積水化学工業株式会社 | 固体接合型光電変換素子モジュール、及びその製造方法 |
| CN106252460A (zh) * | 2016-08-15 | 2016-12-21 | 常州大学 | 一种大面积钙钛矿太阳能电池的制作方法及系统 |
| CN108063053A (zh) * | 2016-11-08 | 2018-05-22 | 台湾塑胶工业股份有限公司 | 染料敏化太阳能电池的制作方法 |
| WO2019000641A1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | South University Of Science And Technology Of China | METHOD FOR PREPARING A SOLAR CELL MODULE IN PEROVSKITE BY ROLLER ROLL PRINTING |
| CN107275495A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-10-20 | 南方科技大学 | 一种卷对卷印刷制备钙钛矿太阳能电池组件的方法 |
| CN111244211A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种飞艇光伏材料器件一体化结构及制备方法 |
| CN114312021A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-12 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种空间钙钛矿电池打印系统 |
| CN114312021B (zh) * | 2021-12-22 | 2023-08-08 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种空间钙钛矿电池打印系统 |
| CN115101628A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-23 | 苏州方昇光电股份有限公司 | 一种卷对卷太阳能电池制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104377273A (zh) | 钙钛矿薄膜太阳能电池组件的卷对卷生产设备和生产方法 | |
| CN104134711B (zh) | 一种钙钛矿太阳能电池的制备方法 | |
| KR101571528B1 (ko) | 광전변환효율이 향상된 페로브스카이트 태양전지 및 페로브스카이트 태양전지의 제조방법 | |
| CN106803536A (zh) | 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN104269451A (zh) | 一种硅基钙钛矿叠层太阳电池及其制造方法 | |
| CN106653898A (zh) | 一种czts太阳能电池 | |
| CN103887368B (zh) | 太阳能电池集成内联组件及制作方法、太阳能电池 | |
| CN104319348A (zh) | 以导电聚合物为背电极的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN104681651B (zh) | 硅基多结太阳能电池 | |
| CN105576127A (zh) | 一种多异质结界面钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN101866759A (zh) | 一种染料敏化太阳能电池 | |
| CN203932119U (zh) | 石墨烯电极柔性薄膜钙钛矿太阳能电池 | |
| CN101136443A (zh) | 具有增透保护膜的柔性转移衬底太阳电池及其制备方法 | |
| KR101192981B1 (ko) | 금속 플렉시블 염료감응 태양전지 및 그 제조방법 | |
| CN207504016U (zh) | 一种以硒化锑作为导电材料的钙钛矿薄膜太阳能电池 | |
| WO2012115440A3 (en) | Thin-film solar cell module and method for manufacturing the same | |
| CN106024962A (zh) | 一种多结层状薄膜太阳能电池 | |
| CN204167369U (zh) | 一种以导电聚合物为背电极的钙钛矿太阳能电池 | |
| CN104966749A (zh) | 肖特基结的倒型的有机小分子薄膜太阳能电池及制备方法 | |
| CN204088067U (zh) | 一种叠层式染料敏化太阳能电池组件 | |
| CN103972321A (zh) | 一种纤维状硅基薄膜太阳电池及其制备方法 | |
| CN107871821A (zh) | 一种以硒化锑作为导电材料的钙钛矿薄膜太阳能电池及其制备方法 | |
| CN204333040U (zh) | 一种薄膜有机太阳能电池 | |
| CN215070043U (zh) | 一种钙钛矿-hit三结太阳能电池 | |
| CN204167368U (zh) | 一种以溅射ZnO为电子传输层的钙钛矿型太阳能电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150225 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |