CN108336229A - 一种太阳能电池组件 - Google Patents

一种太阳能电池组件 Download PDF

Info

Publication number
CN108336229A
CN108336229A CN201810067074.5A CN201810067074A CN108336229A CN 108336229 A CN108336229 A CN 108336229A CN 201810067074 A CN201810067074 A CN 201810067074A CN 108336229 A CN108336229 A CN 108336229A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
solar cell
spiro
modified
ometad
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
Application number
CN201810067074.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108336229B (zh
Inventor
郑伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nantong Hongtu Health Technology Co ltd
Original Assignee
Nantong One Choice Industrial Design Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nantong One Choice Industrial Design Co Ltd filed Critical Nantong One Choice Industrial Design Co Ltd
Priority to CN201810067074.5A priority Critical patent/CN108336229B/zh
Priority to PCT/CN2018/074083 priority patent/WO2019144336A1/zh
Publication of CN108336229A publication Critical patent/CN108336229A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108336229B publication Critical patent/CN108336229B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/10Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80Constructional details
    • H10K30/88Passivation; Containers; Encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/50Photovoltaic [PV] devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • H10K85/1135Polyethylene dioxythiophene [PEDOT]; Derivatives thereof
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

本发明提供了一种太阳能电池组件,其从下到上依次包括太阳能电池背板、第一EVA封装胶、太阳能电池片层、第二EVA封装胶以及玻璃盖板,所述太阳能电池片层包括多个串联连接的太阳能电池片,所述太阳能电池片的制备方法具体包括以下步骤:配置改性的Spiro‑OMeTAD溶液以及PEDOT:PSS溶液、n型硅片的清洗、在n型硅片的上表面通过通过金属离子辅助刻蚀法形成硅纳米线阵列、在所述硅纳米线阵列的表面依次旋涂三种改性溶液、在所述n型硅片的下表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液、正面电极的制备以及背面电极的制备。通过改善太阳能电池的结构以及具体制备工艺,进而得到光电转换效率稳定的太阳能电池组件。

Description

一种太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,特别是涉及一种太阳能电池组件。
背景技术
相对于硅基太阳能电池和薄膜太阳能电池,越来越多的人关注染料敏化太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池、有机无机杂化太阳能电池以及钙钛矿太阳能电池等新型太阳能电池。其中,有机无机杂化太阳能电池提供了一种既可以简化制造步骤又可以降低成本的生产技术,在有机无机杂化太阳能电池的制备过程中,常用的有机材料有P3HT、PEDOT:PSS、MEH-PPV以及Spiro-OMeTAD等,在Spiro-OMeTAD的使用过程中,现有的Spiro-OMeTAD溶液在硅表面难以形成高质量的薄膜。因此,针对上述技术问题,有必要对Spiro-OMeTAD溶液进行改性,以形成高质量的Spiro-OMeTAD层,进而得到光电转换效率稳定的太阳能电池组件。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足,提供一种太阳能电池组件。
为实现上述目的,本发明提出的一种太阳能电池组件,所述太阳能电池组件从下到上依次包括太阳能电池背板、第一EVA封装胶、太阳能电池片层、第二EVA封装胶以及玻璃盖板,所述太阳能电池片层包括多个串联连接的太阳能电池片,所述太阳能电池片的制备方法具体包括以下步骤:
(1) 第一改性Spiro-OMeTAD溶液的配制:在1毫升氯苯溶液中加入5-10毫克 Spiro-OMeTAD、3-5毫克氧化铝纳米颗粒以及2-6毫克氧化锌纳米颗粒,然后在40-60℃下搅拌均匀以备用;
(2) 第二改性Spiro-OMeTAD溶液的配制:在1毫升氯苯溶液中加入20-40 毫克Spiro-OMeTAD、1-2毫克脂肪醇聚氧乙烯醚、3-8 毫克二硒化铌纳米片、2-6毫克二硫化钨纳米片以及1-5毫克硫化钴纳米片,然后在40-60℃下搅拌均匀以备用;
(3) 第一改性PEDOT:PSS溶液的配制:在1克PEDOT:PSS溶液中加入40-60毫克二甲基亚砜、5-15 毫克聚乙二醇辛基苯基醚、5-15毫克银金属粉末以及10-20毫克碳纳米管,然后在50-70℃下搅拌均匀以备用;
(4) n型硅片的清洗:将n型硅片依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗10-20分钟,然后置于浓硫酸/双氧水混合溶液中,所述浓H2SO4/H2O2混合溶液中H2SO4与H2O2体积比为3:1,在100-120℃下浸泡20-30分钟,接着用水冲洗所述n型硅片以备用;
(5)在n型硅片的上表面通过金属离子辅助刻蚀法形成硅纳米线阵列;
(6)在所述硅纳米线阵列的表面旋涂所述第一改性Spiro-OMeTAD溶液,旋涂所述第一改性Spiro-OMeTAD溶液的旋涂速度为4000-6000转/分钟以及旋涂时间为3-6分钟,并进行第一次退火处理,以形成第一改性Spiro-OMeTAD层;
(7)在所述第一改性Spiro-OMeTAD层的表面旋涂所述第二改性Spiro-OMeTAD溶液,旋涂所述第二改性Spiro-OMeTAD溶液的旋涂速度为3000-4000转/分钟以及旋涂时间为2-5分钟,并进行第二次退火处理,以形成第二改性Spiro-OMeTAD层;
(8)在所述第二改性Spiro-OMeTAD层的表面旋涂所述第一改性PEDOT:PSS溶液,旋涂所述第一改性PEDOT:PSS溶液的旋涂速度为1500-2500转/分钟以及旋涂时间为1-4分钟,并进行第三次退火处理,以形成第一改性PEDOT:PSS层;
(9)在所述n型硅片的下表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液,并进行第四次退火处理,以形成聚甲基丙烯酸甲酯层;
(10)正面电极的制备;
(11)背面电极的制备。
作为优选,所述第一EVA封装胶和所述第二EVA封装胶包括100重量份EVA、1-5重量份氧化锌纳米颗粒、5-10重量份二氧化钛纳米颗粒、5-10重量份氮化铝纳米颗粒以及3-6重量份玻璃纤维。
作为优选,在所述步骤(5)中,所述硅纳米线阵列中单根硅纳米线的直径为300-600纳米以及长度为1-2微米,相邻硅纳米线之间的间距为400-800纳米。
作为优选,所述第一次退火处理的温度为110-120℃以及时间为5-10分钟,所述第二次退火处理的温度为100-110℃以及时间为10-15分钟,所述第三次退火处理的温度为120-130℃以及时间为20-25分钟。
作为优选,在所述步骤(9)中,所述聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液中聚甲基丙烯酸甲酯的浓度为1-4mg/ml,旋涂聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液的速度为5000-6000转/分钟以及时间为1-5分钟,所述第四次退火处理的温度为100-110℃以及时间为10-15分钟。
作为优选,在所述步骤(10)中,通过物理气相沉积法形成所述正面电极,所述正面电极为银栅电极,所述正面电极的厚度为100-150纳米。
作为优选,在所述步骤(11)中,通过物理气相沉积法形成所述背面电极,所述正面电极为铝电极,所述背面电极的厚度为150-200纳米。
本发明与现有技术相比具有下列优点:
本发明的EVA封装胶中添加有氧化锌纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒、氮化铝纳米颗粒以及玻璃纤维,有效改善了EVA封装胶的抗紫外性能以及导热性能。在本发明的太阳能电池的制备过程中,通过配制两种改性改性Spiro-OMeTAD溶液以及一种改性PEDOT:PSS溶液,其中第一改性Spiro-OMeTAD层的形成过程中通过在较低浓度PEDOT:PSS溶液中加入氧化铝纳米颗粒以及氧化锌纳米颗粒,通过氧化铝纳米颗粒和氧化锌纳米颗粒的配合作用,可以有效减少硅表面的缺陷态的同时改善了硅纳米线阵列与Spiro-OMeTAD的接触性能,进而提高了相应太阳能电池的光电转换效率。
第二改性Spiro-OMeTAD溶液中添加有二硒化铌纳米片、二硫化钨纳米片以及硫化钴纳米片,通过三者的配合作用提高相应太阳能电池的开路电压和填充因子,便于电子空穴对的分离与传输,在第一改性PEDOT:PSS溶液中添加有银金属粉末以及碳纳米管,提高了其导电性,便于空穴及时传输至正面电极。同时在硅片与背面电极之间设置聚甲基丙烯酸甲酯层,有效调节了硅片与背面电极的接触性能,改善了电子的传输性能,并通过优化太阳能电池的具体结构,并优化各项制备工序的具体工艺参数,有效提高了太阳能电池的稳定性以及光电转换效率。
附图说明
图1为本发明的太阳能电池组件的结构示意图;
图2为本发明的太阳能电池片的结构示意图。
具体实施方式
本发明具体实施例提出的一种太阳能电池组件,所述太阳能电池组件从下到上依次包括太阳能电池背板、第一EVA封装胶、太阳能电池片层、第二EVA封装胶以及玻璃盖板,所述太阳能电池片层包括多个串联连接的太阳能电池片,所述第一EVA封装胶和所述第二EVA封装胶包括100重量份EVA、1-5重量份氧化锌纳米颗粒、5-10重量份二氧化钛纳米颗粒、5-10重量份氮化铝纳米颗粒以及3-6重量份玻璃纤维;
所述太阳能电池片的制备方法具体包括以下步骤:
(1) 第一改性Spiro-OMeTAD溶液的配制:在1毫升氯苯溶液中加入5-10毫克 Spiro-OMeTAD、3-5毫克氧化铝纳米颗粒以及2-6毫克氧化锌纳米颗粒,然后在40-60℃下搅拌均匀以备用;
(2) 第二改性Spiro-OMeTAD溶液的配制:在1毫升氯苯溶液中加入20-40 毫克Spiro-OMeTAD、1-2毫克脂肪醇聚氧乙烯醚、3-8 毫克二硒化铌纳米片、2-6毫克二硫化钨纳米片以及1-5毫克硫化钴纳米片,然后在40-60℃下搅拌均匀以备用;
(3) 第一改性PEDOT:PSS溶液的配制:在1克PEDOT:PSS溶液中加入40-60毫克二甲基亚砜、5-15 毫克聚乙二醇辛基苯基醚、5-15毫克银金属粉末以及10-20毫克碳纳米管,然后在50-70℃下搅拌均匀以备用;
(4) n型硅片的清洗:将n型硅片依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗10-20分钟,然后置于浓硫酸/双氧水混合溶液中,所述浓H2SO4/H2O2混合溶液中H2SO4与H2O2体积比为3:1,在100-120℃下浸泡20-30分钟,接着用水冲洗所述n型硅片以备用;
(5)在n型硅片的上表面通过金属离子辅助刻蚀法形成硅纳米线阵列,所述硅纳米线阵列中单根硅纳米线的直径为300-600纳米以及长度为1-2微米,相邻硅纳米线之间的间距为400-800纳米;
(6)在所述硅纳米线阵列的表面旋涂所述第一改性Spiro-OMeTAD溶液,旋涂所述第一改性Spiro-OMeTAD溶液的旋涂速度为4000-6000转/分钟以及旋涂时间为3-6分钟,并进行第一次退火处理,所述第一次退火处理的温度为110-120℃以及时间为5-10分钟,以形成第一改性Spiro-OMeTAD层;
(7)在所述第一改性Spiro-OMeTAD层的表面旋涂所述第二改性Spiro-OMeTAD溶液,旋涂所述第二改性Spiro-OMeTAD溶液的旋涂速度为3000-4000转/分钟以及旋涂时间为2-5分钟,并进行第二次退火处理,所述第二次退火处理的温度为100-110℃以及时间为10-15分钟,以形成第二改性Spiro-OMeTAD层;
(8)在所述第二改性Spiro-OMeTAD层的表面旋涂所述第一改性PEDOT:PSS溶液,旋涂所述第一改性PEDOT:PSS溶液的旋涂速度为1500-2500转/分钟以及旋涂时间为1-4分钟,并进行第三次退火处理,所述第三次退火处理的温度为120-130℃以及时间为20-25分钟,以形成第一改性PEDOT:PSS层;
(9)在所述n型硅片的下表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液,并进行第四次退火处理,以形成聚甲基丙烯酸甲酯层,所述聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液中聚甲基丙烯酸甲酯的浓度为1-4mg/ml,旋涂聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液的速度为5000-6000转/分钟以及时间为1-5分钟,所述第四次退火处理的温度为100-110℃以及时间为10-15分钟;
(10)正面电极的制备,通过物理气相沉积法形成所述正面电极,所述正面电极为银栅电极,所述正面电极的厚度为100-150纳米;
(11)背面电极的制备,通过物理气相沉积法形成所述背面电极,所述正面电极为铝电极,所述背面电极的厚度为150-200纳米。
如图1和2所示,所述太阳能电池组件从下到上依次包括太阳能电池背板1、第一EVA封装胶2、太阳能电池片层3、第二EVA封装胶4以及玻璃盖板5,所述太阳能电池片层3包括多个串联连接的太阳能电池片6,所述太阳能电池片6从下至上包括背面电极61、聚甲基丙烯酸甲酯层62、n型硅片63、硅纳米线阵列64、第一改性Spiro-OMeTAD层65、第二改性Spiro-OMeTAD层66、第一改性PEDOT:PSS层67以及正面电极68。
实施例1:
一种太阳能电池组件,所述太阳能电池组件从下到上依次包括太阳能电池背板、第一EVA封装胶、太阳能电池片层、第二EVA封装胶以及玻璃盖板,所述太阳能电池片层包括多个串联连接的太阳能电池片,所述第一EVA封装胶和所述第二EVA封装胶包括100重量份EVA、3重量份氧化锌纳米颗粒、7重量份二氧化钛纳米颗粒、7重量份氮化铝纳米颗粒以及5重量份玻璃纤维;
所述太阳能电池片的制备方法具体包括以下步骤:
(1) 第一改性Spiro-OMeTAD溶液的配制:在1毫升氯苯溶液中加入7毫克 Spiro-OMeTAD、4毫克氧化铝纳米颗粒以及5毫克氧化锌纳米颗粒,然后在50℃下搅拌均匀以备用;
(2) 第二改性Spiro-OMeTAD溶液的配制:在1毫升氯苯溶液中加入30 毫克Spiro-OMeTAD、2毫克脂肪醇聚氧乙烯醚、4毫克二硒化铌纳米片、3毫克二硫化钨纳米片以及4毫克硫化钴纳米片,然后在60℃下搅拌均匀以备用;
(3) 第一改性PEDOT:PSS溶液的配制:在1克PEDOT:PSS溶液中加入50毫克二甲基亚砜、10 毫克聚乙二醇辛基苯基醚、7毫克银金属粉末以及12毫克碳纳米管,然后在70℃下搅拌均匀以备用;
(4) n型硅片的清洗:将n型硅片依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗10-20分钟,然后置于浓硫酸/双氧水混合溶液中,所述浓H2SO4/H2O2混合溶液中H2SO4与H2O2体积比为3:1,在110℃下浸泡30分钟,接着用水冲洗所述n型硅片以备用;
(5)在n型硅片的上表面通过金属离子辅助刻蚀法形成硅纳米线阵列,所述硅纳米线阵列中单根硅纳米线的直径为500纳米以及长度为1.5微米,相邻硅纳米线之间的间距为600纳米;
(6)在所述硅纳米线阵列的表面旋涂所述第一改性Spiro-OMeTAD溶液,旋涂所述第一改性Spiro-OMeTAD溶液的旋涂速度为6000转/分钟以及旋涂时间为5分钟,并进行第一次退火处理,所述第一次退火处理的温度为115℃以及时间为7分钟,以形成第一改性Spiro-OMeTAD层;
(7)在所述第一改性Spiro-OMeTAD层的表面旋涂所述第二改性Spiro-OMeTAD溶液,旋涂所述第二改性Spiro-OMeTAD溶液的旋涂速度为3500转/分钟以及旋涂时间为4分钟,并进行第二次退火处理,所述第二次退火处理的温度为105℃以及时间为12分钟,以形成第二改性Spiro-OMeTAD层;
(8)在所述第二改性Spiro-OMeTAD层的表面旋涂所述第一改性PEDOT:PSS溶液,旋涂所述第一改性PEDOT:PSS溶液的旋涂速度为2200转/分钟以及旋涂时间为3分钟,并进行第三次退火处理,所述第三次退火处理的温度为125℃以及时间为22分钟,以形成第一改性PEDOT:PSS层;
(9)在所述n型硅片的下表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液,并进行第四次退火处理,以形成聚甲基丙烯酸甲酯层,所述聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液中聚甲基丙烯酸甲酯的浓度为3mg/ml,旋涂聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液的速度为6000转/分钟以及时间为3分钟,所述第四次退火处理的温度为110℃以及时间为10分钟;
(10)正面电极的制备,通过物理气相沉积法形成所述正面电极,所述正面电极为银栅电极,所述正面电极的厚度为150纳米;
(11)背面电极的制备,通过物理气相沉积法形成所述背面电极,所述正面电极为铝电极,所述背面电极的厚度为200纳米。
其中,该太阳能电池片的开路电压为0.62V,短路电流为33.9mA/cm2,填充因子为0.74,光电转换效率为15.6%。
实施例2
一种太阳能电池组件,所述太阳能电池组件从下到上依次包括太阳能电池背板、第一EVA封装胶、太阳能电池片层、第二EVA封装胶以及玻璃盖板,所述太阳能电池片层包括多个串联连接的太阳能电池片,所述第一EVA封装胶和所述第二EVA封装胶包括100重量份EVA、5重量份氧化锌纳米颗粒、10重量份二氧化钛纳米颗粒、5重量份氮化铝纳米颗粒以及6重量份玻璃纤维;
所述太阳能电池片的制备方法具体包括以下步骤:
(1) 第一改性Spiro-OMeTAD溶液的配制:在1毫升氯苯溶液中加入10毫克 Spiro-OMeTAD、3毫克氧化铝纳米颗粒以及3毫克氧化锌纳米颗粒,然后在60℃下搅拌均匀以备用;
(2) 第二改性Spiro-OMeTAD溶液的配制:在1毫升氯苯溶液中加入25 毫克Spiro-OMeTAD、2毫克脂肪醇聚氧乙烯醚、3 毫克二硒化铌纳米片、5毫克二硫化钨纳米片以及2毫克硫化钴纳米片,然后在60℃下搅拌均匀以备用;
(3) 第一改性PEDOT:PSS溶液的配制:在1克PEDOT:PSS溶液中加入40毫克二甲基亚砜、5 毫克聚乙二醇辛基苯基醚、6毫克银金属粉末以及10毫克碳纳米管,然后在70℃下搅拌均匀以备用;
(4) n型硅片的清洗:将n型硅片依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗20分钟,然后置于浓硫酸/双氧水混合溶液中,所述浓H2SO4/H2O2混合溶液中H2SO4与H2O2体积比为3:1,在105℃下浸泡30分钟,接着用水冲洗所述n型硅片以备用;
(5)在n型硅片的上表面通过金属离子辅助刻蚀法形成硅纳米线阵列,所述硅纳米线阵列中单根硅纳米线的直径为300纳米以及长度为1微米,相邻硅纳米线之间的间距为500纳米;
(6)在所述硅纳米线阵列的表面旋涂所述第一改性Spiro-OMeTAD溶液,旋涂所述第一改性Spiro-OMeTAD溶液的旋涂速度为5000转/分钟以及旋涂时间为6分钟,并进行第一次退火处理,所述第一次退火处理的温度为110℃以及时间为10分钟,以形成第一改性Spiro-OMeTAD层;
(7)在所述第一改性Spiro-OMeTAD层的表面旋涂所述第二改性Spiro-OMeTAD溶液,旋涂所述第二改性Spiro-OMeTAD溶液的旋涂速度为3500转/分钟以及旋涂时间为3分钟,并进行第二次退火处理,所述第二次退火处理的温度为100℃以及时间为15分钟,以形成第二改性Spiro-OMeTAD层;
(8)在所述第二改性Spiro-OMeTAD层的表面旋涂所述第一改性PEDOT:PSS溶液,旋涂所述第一改性PEDOT:PSS溶液的旋涂速度为2000转/分钟以及旋涂时间为4分钟,并进行第三次退火处理,所述第三次退火处理的温度为120℃以及时间为25分钟,以形成第一改性PEDOT:PSS层;
(9)在所述n型硅片的下表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液,并进行第四次退火处理,以形成聚甲基丙烯酸甲酯层,所述聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液中聚甲基丙烯酸甲酯的浓度为1mg/ml,旋涂聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液的速度为5000-6000转/分钟以及时间为2分钟,所述第四次退火处理的温度为110℃以及时间为15分钟;
(10)正面电极的制备,通过物理气相沉积法形成所述正面电极,所述正面电极为银栅电极,所述正面电极的厚度为120纳米;
(11)背面电极的制备,通过物理气相沉积法形成所述背面电极,所述正面电极为铝电极,所述背面电极的厚度为180纳米。
该太阳能电池的开路电压为0.59V,短路电流为34.6mA/cm2,填充因子为0.72,光电转换效率为14.7%。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种太阳能电池组件,其特征在于:所述太阳能电池组件从下到上依次包括太阳能电池背板、第一EVA封装胶、太阳能电池片层、第二EVA封装胶以及玻璃盖板,所述太阳能电池片层包括多个串联连接的太阳能电池片,所述太阳能电池片的制备方法具体包括以下步骤:
(1) 第一改性Spiro-OMeTAD溶液的配制:在1毫升氯苯溶液中加入5-10毫克 Spiro-OMeTAD、3-5毫克氧化铝纳米颗粒以及2-6毫克氧化锌纳米颗粒,然后在40-60℃下搅拌均匀以备用;
(2) 第二改性Spiro-OMeTAD溶液的配制:在1毫升氯苯溶液中加入20-40 毫克Spiro-OMeTAD、1-2毫克脂肪醇聚氧乙烯醚、3-8 毫克二硒化铌纳米片、2-6毫克二硫化钨纳米片以及1-5毫克硫化钴纳米片,然后在40-60℃下搅拌均匀以备用;
(3) 第一改性PEDOT:PSS溶液的配制:在1克PEDOT:PSS溶液中加入40-60毫克二甲基亚砜、5-15 毫克聚乙二醇辛基苯基醚、5-15毫克银金属粉末以及10-20毫克碳纳米管,然后在50-70℃下搅拌均匀以备用;
(4) n型硅片的清洗:将n型硅片依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗10-20分钟,然后置于浓硫酸/双氧水混合溶液中,所述浓H2SO4/H2O2混合溶液中H2SO4与H2O2体积比为3:1,在100-120℃下浸泡20-30分钟,接着用水冲洗所述n型硅片以备用;
(5)在n型硅片的上表面通过金属离子辅助刻蚀法形成硅纳米线阵列;
(6)在所述硅纳米线阵列的表面旋涂所述第一改性Spiro-OMeTAD溶液,旋涂所述第一改性Spiro-OMeTAD溶液的旋涂速度为4000-6000转/分钟以及旋涂时间为3-6分钟,并进行第一次退火处理,以形成第一改性Spiro-OMeTAD层;
(7)在所述第一改性Spiro-OMeTAD层的表面旋涂所述第二改性Spiro-OMeTAD溶液,旋涂所述第二改性Spiro-OMeTAD溶液的旋涂速度为3000-4000转/分钟以及旋涂时间为2-5分钟,并进行第二次退火处理,以形成第二改性Spiro-OMeTAD层;
(8)在所述第二改性Spiro-OMeTAD层的表面旋涂所述第一改性PEDOT:PSS溶液,旋涂所述第一改性PEDOT:PSS溶液的旋涂速度为1500-2500转/分钟以及旋涂时间为1-4分钟,并进行第三次退火处理,以形成第三改性PEDOT:PSS层;
(9)在所述n型硅片的下表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液,并进行第四次退火处理,以形成聚甲基丙烯酸甲酯层;
(10)正面电极的制备;
(11)背面电极的制备。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件,其特征在于:所述第一EVA封装胶和所述第二EVA封装胶包括100重量份EVA、1-5重量份氧化锌纳米颗粒、5-10重量份二氧化钛纳米颗粒、5-10重量份氮化铝纳米颗粒以及3-6重量份玻璃纤维。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池组件,其特征在于:在所述步骤(5)中,所述硅纳米线阵列中单根硅纳米线的直径为300-600纳米以及长度为1-2微米,相邻硅纳米线之间的间距为400-800纳米。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件,其特征在于:所述第一次退火处理的温度为110-120℃以及时间为5-10分钟,所述第二次退火处理的温度为100-110℃以及时间为10-15分钟,所述第三次退火处理的温度为120-130℃以及时间为20-25分钟。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池组件,其特征在于:在所述步骤(9)中,所述聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液中聚甲基丙烯酸甲酯的浓度为1-4mg/ml,旋涂聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液的速度为5000-6000转/分钟以及时间为1-5分钟,所述第四次退火处理的温度为100-110℃以及时间为10-15分钟。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池组件,其特征在于:在所述步骤(10)中,通过物理气相沉积法形成所述正面电极,所述正面电极为银栅电极,所述正面电极的厚度为100-150纳米。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于:在所述步骤(11)中,通过物理气相沉积法形成所述背面电极,所述正面电极为铝电极,所述背面电极的厚度为150-200纳米。
CN201810067074.5A 2018-01-24 2018-01-24 一种太阳能电池片及其制备方法和一种太阳能电池组件 Active CN108336229B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810067074.5A CN108336229B (zh) 2018-01-24 2018-01-24 一种太阳能电池片及其制备方法和一种太阳能电池组件
PCT/CN2018/074083 WO2019144336A1 (zh) 2018-01-24 2018-01-25 一种太阳能电池组件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810067074.5A CN108336229B (zh) 2018-01-24 2018-01-24 一种太阳能电池片及其制备方法和一种太阳能电池组件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108336229A true CN108336229A (zh) 2018-07-27
CN108336229B CN108336229B (zh) 2019-11-01

Family

ID=62925475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810067074.5A Active CN108336229B (zh) 2018-01-24 2018-01-24 一种太阳能电池片及其制备方法和一种太阳能电池组件

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN108336229B (zh)
WO (1) WO2019144336A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111430551A (zh) * 2020-04-01 2020-07-17 青岛大学 基于半解开单壁碳纳米管的杂化聚合物的太阳能电池的制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110676391A (zh) * 2019-09-27 2020-01-10 苏州威格尔纳米科技有限公司 一种钙钛矿薄膜电池组的封装方法
CN118102745A (zh) * 2024-02-19 2024-05-28 合肥工业大学 一种三维构架硅/钙钛矿叠层太阳能电池及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103296211A (zh) * 2013-05-14 2013-09-11 苏州大学 有机-二维晶体-无机杂化的异质结太阳能电池器件及其制备方法
CN106129252A (zh) * 2016-07-18 2016-11-16 武汉大学 基于Spiro‑OMeTAD/PbS复合空穴传输层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN106784085A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 成都佰思汇信科技有限责任公司 一种有机无机杂化太阳能电池组件及其制备方法
KR20170092471A (ko) * 2016-02-03 2017-08-11 주식회사 엘지화학 유무기 하이브리드 페로브스카이트 태양 전지
CN107492592A (zh) * 2017-06-26 2017-12-19 南通华隆微电子股份有限公司 一种发光二极管封装结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103296211A (zh) * 2013-05-14 2013-09-11 苏州大学 有机-二维晶体-无机杂化的异质结太阳能电池器件及其制备方法
KR20170092471A (ko) * 2016-02-03 2017-08-11 주식회사 엘지화학 유무기 하이브리드 페로브스카이트 태양 전지
CN106129252A (zh) * 2016-07-18 2016-11-16 武汉大学 基于Spiro‑OMeTAD/PbS复合空穴传输层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN106784085A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 成都佰思汇信科技有限责任公司 一种有机无机杂化太阳能电池组件及其制备方法
CN107492592A (zh) * 2017-06-26 2017-12-19 南通华隆微电子股份有限公司 一种发光二极管封装结构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111430551A (zh) * 2020-04-01 2020-07-17 青岛大学 基于半解开单壁碳纳米管的杂化聚合物的太阳能电池的制备方法
CN111430551B (zh) * 2020-04-01 2023-04-18 青岛大学 半解开单壁碳纳米管杂化聚合物太阳能电池的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108336229B (zh) 2019-11-01
WO2019144336A1 (zh) 2019-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sahoo et al. Integration of silicon nanowires in solar cell structure for efficiency enhancement: A review
Sun et al. Three-dimensional nanostructured electrodes for efficient quantum-dot-sensitized solar cells
Song et al. Silicon nanowires for photovoltaic applications: The progress and challenge
Yu et al. Nanomaterials and nanostructures for efficient light absorption and photovoltaics
Yang et al. Photoelectric conversion beyond sunny days: all-weather carbon quantum dot solar cells
Zhang et al. A 12%-efficient upgraded metallurgical grade silicon–organic heterojunction solar cell achieved by a self-purifying process
Hao et al. A novel semiconductor-sensitized solar cell based on P3HT@ CdS@ TiO2 core-shell nanotube array
CN105679858B (zh) 一种基于纳米晶复合中心的叠层太阳能电池及其制备方法
Han et al. Three dimensional-TiO 2 nanotube array photoanode architectures assembled on a thin hollow nanofibrous backbone and their performance in quantum dot-sensitized solar cells
JP2009532851A (ja) ナノ粒子増感ナノ構造太陽電池
US20140060639A1 (en) Copper oxide core/shell nanocrystals for use in photovoltaic cells
Peng et al. Incorporation of the TiO2 nanowire arrays photoanode and Cu2S nanorod arrays counter electrode on the photovoltaic performance of quantum dot sensitized solar cells
CN108336229B (zh) 一种太阳能电池片及其制备方法和一种太阳能电池组件
Zhu et al. The effect of light-scattering layer on the performance of dye-sensitized solar cell assembled using TiO2 double-layered films as photoanodes
Hu et al. Flexible solar-rechargeable energy system
Yan et al. Self-driven hematite-based photoelectrochemical water splitting cells with three-dimensional nanobowl heterojunction and high-photovoltage perovskite solar cells
WO2013086963A1 (zh) 太阳能电池及其制备方法
CN110611030A (zh) 具有阵列结构电子传输层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN106935708B (zh) 一种基于花生状金-硫化铜核壳纳米棒的有机太阳能电池宽频带光吸收层薄膜及其制备方法
Zhang et al. The preparation of hierarchical rutile TiO2 microspheres constructed with branched nanorods for efficient dye-sensitized solar cells
CN105513812B (zh) 一种石墨烯太阳能电池及其制备方法
CN107732014B (zh) 一种基于三元无机体型异质结薄膜的太阳电池及其制备方法
CN102751096B (zh) 一种双面透光染料敏化太阳能电池光阳极
Arifin et al. Characteristics of ZnO nanofiber in double Layer (TiO2/ZnO) DSSC results of direct deposition electrospinning manufacturing: Variation of tip to collector distance
Ge et al. Constructing cellular network TiO2 photoanode for simultaneous regulation of charge transport and light harvesting properties of quantum dots sensitized solar cells

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190920

Address after: 226300 Southern District of Tongzhou District Industrial Park, Tongzhou District, Nantong, Jiangsu

Applicant after: Nantong Hongtu Health Technology Co.,Ltd.

Address before: No. 8 East 226600 Avenue Hyosung Haian County town of Jiangsu city of Nantong Province

Applicant before: NANTONG YIXUAN INDUSTRIAL DESIGN Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: The invention relates to a solar cell sheet, a preparation method and a solar cell module

Effective date of registration: 20201111

Granted publication date: 20191101

Pledgee: Nantong Jiangsu rural commercial bank Limited by Share Ltd.

Pledgor: Nantong Hongtu Health Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2020980007767

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20211020

Granted publication date: 20191101

Pledgee: Nantong Jiangsu rural commercial bank Limited by Share Ltd.

Pledgor: Nantong Hongtu Health Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2020980007767

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: The invention relates to a solar cell sheet, a preparation method thereof and a solar cell module

Effective date of registration: 20211021

Granted publication date: 20191101

Pledgee: Nantong Jiangsu rural commercial bank Limited by Share Ltd.

Pledgor: Nantong Hongtu Health Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980011049

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20221012

Granted publication date: 20191101

Pledgee: Nantong Jiangsu rural commercial bank Limited by Share Ltd.

Pledgor: Nantong Hongtu Health Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980011049

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Solar cell sheet and its preparation method and solar cell module

Effective date of registration: 20221013

Granted publication date: 20191101

Pledgee: Nantong Jiangsu rural commercial bank Limited by Share Ltd.

Pledgor: Nantong Hongtu Health Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980018157

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20231018

Granted publication date: 20191101

Pledgee: Nantong Jiangsu rural commercial bank Limited by Share Ltd.

Pledgor: Nantong Hongtu Health Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980018157