CN109411611A - 一种钙钛矿太阳能电池封装结构及封装方法 - Google Patents
一种钙钛矿太阳能电池封装结构及封装方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109411611A CN109411611A CN201811469723.0A CN201811469723A CN109411611A CN 109411611 A CN109411611 A CN 109411611A CN 201811469723 A CN201811469723 A CN 201811469723A CN 109411611 A CN109411611 A CN 109411611A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- perovskite solar
- solar cell
- layer
- perovskite
- cell device
- 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
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 101
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 17
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 15
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims description 12
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 claims description 9
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- GBMPPHPJKKUMPS-UHFFFAOYSA-N [Br].CN Chemical compound [Br].CN GBMPPHPJKKUMPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 6
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RAJISUUPOAJLEQ-UHFFFAOYSA-N chloromethanamine Chemical compound NCCl RAJISUUPOAJLEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- YVINYOPTUQLYIZ-UHFFFAOYSA-N chloromethane methoxymethane Chemical compound CCl.COC YVINYOPTUQLYIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 claims description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 3
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 238000006748 scratching Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 abstract description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 abstract 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XDXWNHPWWKGTKO-UHFFFAOYSA-N 207739-72-8 Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N(C=1C=C2C3(C4=CC(=CC=C4C2=CC=1)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC(=CC=C1C1=CC=C(C=C13)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC=C(OC)C=C1 XDXWNHPWWKGTKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003978 SiClx Inorganic materials 0.000 description 1
- JTCFNJXQEFODHE-UHFFFAOYSA-N [Ca].[Ti] Chemical compound [Ca].[Ti] JTCFNJXQEFODHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Se].[Se].[In] Chemical compound [Cu].[Se].[Se].[In] KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/88—Passivation; Containers; Encapsulations
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
-
- 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
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种钙钛矿太阳能电池封装结构及封装方法,包括镀有导电层的玻璃基片、钙钛矿太阳能电池器件、玻璃背板及边缘封装胶;钙钛矿太阳能电池器件正面朝下设置在玻璃基片的导电层上;玻璃背板设置在钙钛矿太阳能电池器件的上部;玻璃背板与钙钛矿太阳能电池器件四周边缘设置边缘封装胶。本发明采用玻璃背板对钙钛矿太阳能电池的一次封装,一方面可以隔离湿气和氧气,另一方面增加了封装结构抗滑、擦的能力,避免在使用、操作电池的过程中出现划擦;采用在钙钛矿太阳能电池表面沉积一层致密的氮化硅防护层,能够起到很好的抗腐蚀,防水、氧侵入的作用,本发明其优异的封装性能大大提高了钙钛矿太阳能电池在空气环境下的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池封装技术领域,特别涉及一种钙钛矿太阳能电池封装结构及封装方法。
背景技术
有机/无机钙钛矿太阳能电池自从2009年发现以来,其光电转换效率已经从3.8%提升到如今的22%以上,其效率提升速度是市场上各种太阳能电池提升速度最快的,而且其光电转换效率已接近或超过市面上传统晶硅、铜铟镓硒以及碲化镉电池。钙钛矿太阳能电池的另一大优势就是制作工艺流程相较与传统晶硅电池大大缩短简化,并且制作成本也大幅降低。
封装技术在太阳能电池使用过程中对电池寿命有重要影响,现有的钙钛矿太阳能电池往往对湿气、氧气的稳定性较差,在大气环境中钙钛矿层极易分解失效等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池封装结构及封装方法,以解决上述现有技术中存在的问题,最大化的阻隔空气中的水和氧气,通过封装提高钙钛矿电池的稳定性。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案为:
一种钙钛矿太阳能电池封装结构,包括镀有导电层的玻璃基片、钙钛矿太阳能电池器件、玻璃背板及边缘封装胶;钙钛矿太阳能电池器件正面朝下设置在玻璃基片的导电层上;玻璃背板设置在钙钛矿太阳能电池器件的上部;玻璃背板与钙钛矿太阳能电池器件四周边缘设置边缘封装胶。
进一步的,玻璃背板与钙钛矿太阳能电池器件之间设有空腔,空腔内充填有惰性气体。
进一步的,还包括氮化硅防护层,氮化硅防护层设置在钙钛矿太阳能电池器件的背面。
进一步的,钙钛矿太阳能电池器件包括由下到上依次设置的负电极、电子传输层、钙钛矿活性层、空穴传输层及正电极;
负电极为玻璃基片的导电层,导电层为ITO透明导电层;
电子传输层为氧化锡薄层,厚度为20-50nm;
钙钛矿活性层为AXnY3-n,其中R为烃基,A为Pb或Sn,X和Y为Cl、Br或I,n为0-3的实数,厚度为350-500nm;
正电极为铝层、银层或金层,厚度为60-100nm。
进一步的,还包括正电极引出端、负电极引出端;正电极引出端设置在钙钛矿太阳能电池器件的一端,正电极引出端与正电极连接;负电极引出端设置在钙钛矿太阳能电池器件的另一端,负电极引出端与负电极连接。
一种钙钛矿太阳能电池封装方法,包括以下步骤:
步骤1:用镀有导电层的玻璃基片作为基底,制备钙钛矿太阳能电池器件;
步骤2:在钙钛矿太阳能电池器件四周边缘涂均边缘封装胶,覆盖玻璃背板加压贴合,得到钙钛矿太阳能电池封装结构。
进一步的,步骤2采用在氮气气氛中进行;边缘封装胶采用环氧树脂胶。
进一步的,在步骤2之前,采用PECVD的方法在钙钛矿太阳能电池器件背面制备一层氮化硅防护层,工艺温度控制在60-80℃,所制备氮化硅防护层的厚度为60-80nm。
进一步的,步骤1中制备钙钛矿太阳能电池,包括以下步骤:
步骤11:在玻璃基片的导电层上旋涂氧化锡纳米颗粒悬浮液,经退火处理后,形成一层厚度均匀的氧化锡薄膜,作为电子传输层;
步骤12:在电子传输层上采用旋涂法制备得到钙钛矿活性层;
步骤13:在钙钛矿活性层上制备空穴传输层;
步骤14:在空穴传输层上蒸镀铝层、银层或金层任意一种,作为电池正电极;将玻璃基片101的导电层作为电池负电极,得到钙钛矿太阳能电池。
进一步的,步骤12中制备钙钛矿活性层,包括以下步骤:
1)将碘化铅-DMF溶液旋涂在电子传输层上,以75℃的温度退火2分钟,形成预设厚度的碘化铅-DMF薄膜;
2)在碘化铅-DMF薄膜上旋涂碘甲醚-氯甲胺-溴甲胺-异丙醇溶液,在环境湿度30%下,以150℃温度退火20分钟,得到钙钛矿活性层;
其中,碘甲醚、氯甲胺和溴甲胺以10:1:1的质量比溶于异丙醇溶剂中,获得碘甲醚、氯甲胺和溴甲胺总摩尔浓度为1.3mol/mL的碘甲醚-氯甲胺-溴甲胺-异丙醇溶液。
与现有技术相比,本发明的有益效果有:
本发明提供一种钙钛矿太阳能电池封装结构,本发明采用玻璃背板对钙钛矿太阳能电池的一次封装,一方面可以隔离湿气和氧气,另一方面玻璃背板的加入增加了封装结构抗滑、擦的能力,避免了在使用、操作电池的过程中出现的划擦现象;
进一步的,采用在钙钛矿太阳能电池背面沉积一层致密的氮化硅防护层,氮化硅防护层具有优良的化学稳定性和较高的硬度,能够起到很好的抗腐蚀,防水、氧侵入的作用;
本发明提供一种钙钛矿太阳能电池封装结构,具有安装、使用过程中太阳能电池不易破碎与损坏、工艺简便、成本低廉、密封性能好等优点;采用在氮气气氛下加压贴合玻璃背板,对钙钛矿太阳能电池进行第一层防护,采用在钙钛矿电池上沉积氮化硅防护层进行第二层防护,有效的隔离了空气中的湿气和氧气,提高了钙钛矿太阳能电池的稳定性,具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为钙钛矿太阳能电池封装结构的剖视图。
具体实施方式
在描述本发明的实施方案时,为了清楚起见,使用了特定的术语,然而,本发明无意局限于所选择的特定术语。应了解每个特定原件包括类似的方法运行以实现类似目的的所有技术等同物。
下面结合附图和实例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示,本发明提供一种钙钛矿太阳能电池的封装结构,包括镀有ITO透明导电层的玻璃基片101、钙钛矿太阳能电池器件102、正电极引出端104、负电极引出端103、氮化硅防护层105、边缘封装胶106和玻璃背板107。
钙钛矿太阳能电池器件102设置在镀有ITO透明导电层的玻璃基片101的上部,钙钛矿太阳能电池器件102正面朝下紧贴玻璃基片101的ITO透明导电层设置;氮化硅防护层105设置在钙钛矿太阳能电池器件102的背面,作为钙钛矿太阳能电池器件101的第一层防护。
玻璃背板107设置在氮化硅防护层105上部,玻璃背板107与钙钛矿太阳能电池器件102四周边缘采用边缘密封胶106密封,边缘密封胶106设置在玻璃基片101和背板玻璃107之间;钙钛矿太阳能电池器件102被封装在玻璃基片101、玻璃背板107及边缘封装胶106形成的密封空间内,玻璃背板107与氮化硅防护层105之间设有空腔,空腔内充填有氮气,作为钙钛矿太阳能电池器件101的第二层防护。
钙钛矿太阳能电池器件101包括由下到上依次设置在玻璃基片ITO透明导电层上的电子传输层、钙钛矿活性层、空穴传输层及正电极;玻璃基片101上的ITO透明导电层作为钙钛矿太阳能电池器件101的负电极为,钙钛矿活性层为AXnY3-n,其中R为烃基,A为Pb或Sn,X和Y为Cl、Br或I,n为0-3的实数,厚度为350-500nm;空穴传输层为与钙钛矿活性层材料能级匹配的有机、无机材料层,厚度为100nm;正电极为铝层、银层或金层,厚度为60-100nm。
本发明一种钙钛矿太阳能电池封装结构,还包括正电极引出端104和负电极引出端103;正电极引出端104设置在钙钛矿太阳能电池器件102的一端,正电极引出端104与钙钛矿太阳能电池器件102的正电极连接;负电极引出端103设置在钙钛矿太阳能电池器件102的另一端,负电极引出端103与钙钛矿太阳能电池器件102的负电极连接。
本发明一种钙钛矿太阳能电池封装结构的封装方法,包括以下步骤:
步骤1:用镀有导电层玻璃基片101作为基底,制备钙钛矿太阳能电池器件102;
其中:
步骤1中钙钛矿太阳能电池器件的制作步骤具体如下:
步骤11,制备电子传输层:
在玻璃基片101的ITO透明导电层一面上旋涂直径1-10nm的氧化锡纳米颗粒悬浮液,转速2000-5000rpm,时间为30-50s;然后在180℃的温度下退火30分钟,制备的电子传输层厚度在20-50nm。
步骤12,制备钛矿活性层:
钙钛矿活性层可采用旋涂法、气相沉积法、磁控溅射法或卷对卷工艺进行制备,采用旋涂法制备时,包括以下步骤:
1)将碘化铅以1.3mol/mL溶于DMF溶剂中,将碘化铅-DMF溶液旋涂在电子传输层上,转速为1500-2000rpm,时间为40-50s,以75℃的温度退火2分钟,得到碘化铅-DMF薄膜;
2)将碘甲醚、氯甲胺和溴甲胺以1.3mol/mL溶于异丙醇溶剂中,将碘甲醚-氯甲胺-溴甲胺-异丙醇溶液旋涂在碘化铅-DMF薄膜上,转速为1500-2000rpm,时间为40-50s,环境湿度为30%左右,以150℃温度退火20分钟,得到钙钛矿活性层。碘甲醚、氯甲胺和溴甲胺以10:1:1的质量比溶于异丙醇溶剂中,获得碘甲醚、氯甲胺和溴甲胺总摩尔浓度为1.3mol/mL的碘甲醚-氯甲胺-溴甲胺-异丙醇溶液。
步骤13,制备空穴传输层
空穴传输层采用旋涂法制备:将参杂的Spiro-OMeTAD溶液旋涂在钙钛矿活性层上,转速为1500-2000rpm,时间为40-50s,得到预设厚度的空穴传输层;
步骤14,制备正电极、负电极:
正电极采用真空蒸镀、ALD沉积、磁控溅射、激光沉积或卷对卷工艺进行制备。采用真空蒸镀工艺为:
将载有钙钛矿太阳能电池器件102的玻璃基片101固定在掩模板上,利用真空蒸镀设备,调节真空度至预设范围,以预设蒸镀速度,在钙钛矿活性层上蒸镀预设电极版图,正电极厚度控制在60-100nm;
负电极采用在空穴传输层制备完成后,将钙钛矿太阳能电池器件102的一端刮出,镀金作为负电极引出端103,将玻璃基片101的ITO透明导电层作为负电极。
步骤2:在钙钛矿太阳能电池器件102上制备氮化硅防护层105:
氮化硅防护层105采用在PECVD镀膜设备,在钙钛矿太阳能电池器件102背面进行制备,工艺温度为50-80℃,沉积厚度为50-80nm。
步骤3:采用在手套箱氮气氛围中,在钙钛矿太阳能电池器件102四周涂均边缘封装胶106,边缘封装胶106采用环氧树脂AB组分胶;在边缘封装胶106上覆盖玻璃背板107加压贴合,静止4h。
本发明的原理是:
利用化学稳定性极好的氮化硅薄层对钙钛矿太阳能电池进行第一层防护,对水、氧的侵入进行物理阻隔;利用氮气环境下加压贴合玻璃背板对钙钛矿太阳能电池进行第二层防护,进一步防止了钙钛矿太阳能电池阻隔水、氧的能力,同时玻璃背板的加入增加了封装结构抗滑、擦的能力。
Claims (10)
1.一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,包括镀有导电层的玻璃基片(101)、钙钛矿太阳能电池器件(102)、玻璃背板(107)及边缘封装胶(106);钙钛矿太阳能电池器件(102)正面朝下设置在玻璃基片(101)的导电层上;玻璃背板(107)设置在钙钛矿太阳能电池器件(102)的上部;玻璃背板(107)与钙钛矿太阳能电池器件(102)四周边缘设置边缘封装胶(106)。
2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,玻璃背板(107)与钙钛矿太阳能电池器件(102)之间设有空腔,空腔内充填有惰性气体。
3.根据权利要1所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,还包括氮化硅防护层(105),氮化硅防护层(105)设置在钙钛矿太阳能电池器件(102)的背面。
4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,钙钛矿太阳能电池器件(102)包括由下到上依次设置的负电极、电子传输层、钙钛矿活性层、空穴传输层及正电极;
负电极为玻璃基片(101)的导电层,导电层为ITO透明导电层;
电子传输层为氧化锡薄层,厚度为20-50nm;
钙钛矿活性层为(RNH3)AXnY3-n,其中R为烃基,A为Pb或Sn,X和Y为Cl、Br或I,n为0-3的实数,厚度为350-500nm;
正电极为铝层、银层或金层,厚度为60-100nm。
5.根据权利要求4所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,还包括正电极引出端(104)、负电极引出端(103);正电极引出端(104)设置在钙钛矿太阳能电池器件(102)的一端,正电极引出端(104)与正电极连接;负电极引出端(103)设置在钙钛矿太阳能电池器件(102)的另一端,负电极引出端(103)与负电极连接。
6.一种钙钛矿太阳能电池封装方法,所述封装方法用于制备权利要求1-5任意一项所述的一种钙钛矿太阳能电池封装结构,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:用镀有导电层的玻璃基片(101)作为基底,制备钙钛矿太阳能电池器件(102);
步骤2:在钙钛矿太阳能电池器件(102)四周边缘涂均边缘封装胶(106),覆盖玻璃背板(107)加压贴合,得到钙钛矿太阳能电池封装结构。
7.根据权利要求6所述的一种钙钛矿太阳能电池封装方法,其特征在于,步骤2采用在氮气气氛中进行;边缘封装胶(106)采用环氧树脂胶。
8.根据权利要求6所述的一种钙钛矿太阳能电池封装方法,其特征在于,在步骤2之前,采用PECVD的方法在钙钛矿太阳能电池器件(102)背面制备一层氮化硅防护层(105),工艺温度控制在60-80℃,所制备氮化硅防护层(105)的厚度为60-80nm。
9.根据权利要求6所述的一种钙钛矿太阳能电池封装方法,其特征在于,步骤1中制备钙钛矿太阳能电池,包括以下步骤:
步骤11:在玻璃基片(101)的导电层上旋涂氧化锡纳米颗粒悬浮液,经退火处理后,形成一层厚度均匀的氧化锡薄膜,作为电子传输层;
步骤12:在电子传输层上采用旋涂法制备得到钙钛矿活性层;
步骤13:在钙钛矿活性层上制备空穴传输层;
步骤14:在空穴传输层上蒸镀铝层、银层或金层任意一种,作为电池正电极;将玻璃基片101的导电层作为电池负电极,得到钙钛矿太阳能电池。
10.根据权利要求9所述一种钙钛矿太阳能电池封装方法,其特征在于,步骤12中制备钙钛矿活性层,包括以下步骤:
1)将碘化铅-DMF溶液旋涂在电子传输层上,以75℃的温度退火2分钟,形成预设厚度的碘化铅-DMF薄膜;
2)在碘化铅-DMF薄膜上旋涂碘甲醚-氯甲胺-溴甲胺-异丙醇溶液,在环境湿度30%下,以150℃温度退火20分钟,得到钙钛矿活性层;
其中,碘甲醚、氯甲胺和溴甲胺以10:1:1的质量比溶于异丙醇溶剂中,获得浓度为1.3mol/mL的碘甲醚-氯甲胺-溴甲胺-异丙醇溶液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811469723.0A CN109411611B (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种钙钛矿太阳能电池封装结构及封装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811469723.0A CN109411611B (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种钙钛矿太阳能电池封装结构及封装方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109411611A true CN109411611A (zh) | 2019-03-01 |
CN109411611B CN109411611B (zh) | 2024-07-02 |
Family
ID=65456818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811469723.0A Active CN109411611B (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种钙钛矿太阳能电池封装结构及封装方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109411611B (zh) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110416415A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-05 | 陕西科技大学 | 一种光电器件封装方法 |
CN110491995A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-22 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池封装结构及方法 |
CN111039572A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 华南理工大学 | 一种纳米颗粒薄膜及其制备方法与应用 |
CN111261784A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-06-09 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种封装的钙钛矿太阳能电池及封装方法 |
CN111463351A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-07-28 | 武汉理工大学 | 钙钛矿太阳能电池的防铅泄露封装结构及其封装方法 |
CN111554816A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-08-18 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 氧气检测片剂及制备方法和钙钛矿太阳能电池封装结构 |
CN111933799A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-13 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 柔性光伏组件 |
CN112117382A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-22 | 陕西师范大学 | 一种钙钛矿太阳电池的盖板式封装结构及方法 |
CN112582549A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-03-30 | 厦门大学 | 一种薄型无溶剂钙钛矿太阳能电池封装方法 |
CN112670418A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-16 | 常州亚玛顿股份有限公司 | 钙钛矿电池组件的封装结构及其封装方法 |
CN112670417A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-16 | 常州亚玛顿股份有限公司 | 串联型钙钛矿电池组件的封装结构及其封装方法 |
CN112701227A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-04-23 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种钙钛矿太阳能电池器件及其封装方法 |
CN112909179A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-06-04 | 南开大学 | 一种钙钛矿太阳电池的封装方法 |
CN115207219A (zh) * | 2021-04-13 | 2022-10-18 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 钙钛矿太阳能电池及其制备方法、用电设备 |
WO2023141812A1 (zh) * | 2022-01-26 | 2023-08-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池、其封装方法及包含其的光伏组件 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103842312A (zh) * | 2011-09-13 | 2014-06-04 | 费罗公司 | 无机基体的感应密封 |
WO2016187654A1 (en) * | 2015-05-25 | 2016-12-01 | Mc2 Energy Pty Ltd | A photovoltaic device |
JP2017135377A (ja) * | 2016-01-22 | 2017-08-03 | 三菱ケミカル株式会社 | 有機薄膜太陽電池モジュール |
CN107431128A (zh) * | 2015-01-08 | 2017-12-01 | 韩国化学研究院 | 包括有机、无机杂化钙钛矿化合物膜的器件的制备方法及包括有机、无机杂化钙钛矿化合物膜的器件 |
CN108539022A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-14 | 武汉理工大学 | 一种低损伤钙钛矿太阳能电池及其封装方法 |
CN208923201U (zh) * | 2018-11-28 | 2019-05-31 | 中国华能集团有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池封装结构 |
-
2018
- 2018-11-28 CN CN201811469723.0A patent/CN109411611B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103842312A (zh) * | 2011-09-13 | 2014-06-04 | 费罗公司 | 无机基体的感应密封 |
CN107431128A (zh) * | 2015-01-08 | 2017-12-01 | 韩国化学研究院 | 包括有机、无机杂化钙钛矿化合物膜的器件的制备方法及包括有机、无机杂化钙钛矿化合物膜的器件 |
WO2016187654A1 (en) * | 2015-05-25 | 2016-12-01 | Mc2 Energy Pty Ltd | A photovoltaic device |
JP2017135377A (ja) * | 2016-01-22 | 2017-08-03 | 三菱ケミカル株式会社 | 有機薄膜太陽電池モジュール |
CN108539022A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-14 | 武汉理工大学 | 一种低损伤钙钛矿太阳能电池及其封装方法 |
CN208923201U (zh) * | 2018-11-28 | 2019-05-31 | 中国华能集团有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池封装结构 |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110491995A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-22 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池封装结构及方法 |
CN110416415A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-05 | 陕西科技大学 | 一种光电器件封装方法 |
CN111039572A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 华南理工大学 | 一种纳米颗粒薄膜及其制备方法与应用 |
CN111261784A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-06-09 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种封装的钙钛矿太阳能电池及封装方法 |
CN111463351A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-07-28 | 武汉理工大学 | 钙钛矿太阳能电池的防铅泄露封装结构及其封装方法 |
CN111554816A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-08-18 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 氧气检测片剂及制备方法和钙钛矿太阳能电池封装结构 |
CN111933799A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-13 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 柔性光伏组件 |
CN111933799B (zh) * | 2020-07-22 | 2023-01-06 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 柔性光伏组件 |
CN112117382A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-22 | 陕西师范大学 | 一种钙钛矿太阳电池的盖板式封装结构及方法 |
CN112117382B (zh) * | 2020-09-27 | 2024-04-23 | 陕西师范大学 | 一种钙钛矿太阳电池的盖板式封装结构及方法 |
CN112670417A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-16 | 常州亚玛顿股份有限公司 | 串联型钙钛矿电池组件的封装结构及其封装方法 |
CN112670418A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-16 | 常州亚玛顿股份有限公司 | 钙钛矿电池组件的封装结构及其封装方法 |
CN112582549A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-03-30 | 厦门大学 | 一种薄型无溶剂钙钛矿太阳能电池封装方法 |
CN112909179A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-06-04 | 南开大学 | 一种钙钛矿太阳电池的封装方法 |
CN112701227A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-04-23 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | 一种钙钛矿太阳能电池器件及其封装方法 |
CN115207219A (zh) * | 2021-04-13 | 2022-10-18 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 钙钛矿太阳能电池及其制备方法、用电设备 |
CN115207219B (zh) * | 2021-04-13 | 2023-10-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 钙钛矿太阳能电池及其制备方法、用电设备 |
WO2023141812A1 (zh) * | 2022-01-26 | 2023-08-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池、其封装方法及包含其的光伏组件 |
US11800727B1 (en) | 2022-01-26 | 2023-10-24 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Perovskite solar cell, encapsulation method thereof, and photovoltaic assembly containing same |
EP4254514A4 (en) * | 2022-01-26 | 2024-05-01 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | PEROVSKITE SOLAR CELL, ENCAPSULATION METHOD THEREFOR AND PHOTOVOLTAIC DEVICE THEREOF |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109411611B (zh) | 2024-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109411611A (zh) | 一种钙钛矿太阳能电池封装结构及封装方法 | |
Zhou et al. | Perovskite‐based solar cells: materials, methods, and future perspectives | |
CN112216799B (zh) | 一种钝化钙钛矿的方法及钙钛矿太阳能电池的制备工艺 | |
Pisoni et al. | Flexible NIR-transparent perovskite solar cells for all-thin-film tandem photovoltaic devices | |
Guo et al. | High-performance semitransparent perovskite solar cells with solution-processed silver nanowires as top electrodes | |
CN208923201U (zh) | 一种钙钛矿太阳能电池封装结构 | |
CN109524548B (zh) | 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
CN113097387B (zh) | 抗辐照光伏储能一体化装置及其制备方法 | |
CN111944161B (zh) | 一种钙钛矿太阳能电池中的Eu-MOFs界面修饰层 | |
WO2019006507A1 (en) | THIN FILM PHOTOVOLTAIC DEVICE AND ITS ENCAPSULATION METHOD | |
WO2010059560A1 (en) | Photovoltaic devices including heterojunctions | |
CN110224069B (zh) | 一种具有防水功能的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
CN107394044A (zh) | 一种高性能透明导电电极和电子传输层的钙钛矿太阳电池及其制备方法 | |
Wen et al. | Achievable efficiency improvement of Sb2Se3 thin-film solar cells through interface engineering | |
CN109065720B (zh) | 一种晶界精确掺杂的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
CN105448524B (zh) | 银掺杂有机金属钙钛矿材料、太阳能电池及其制作方法 | |
CN117279464A (zh) | 一种梯度共蒸制备钙钛矿吸收层的方法及叠层太阳能电池 | |
CN103988318A (zh) | 太阳能电池装置及其制造方法 | |
CN113809237B (zh) | 一种由独立子电池组装的钙钛矿/晶硅叠层太阳电池器件及其制备方法 | |
CN109494304A (zh) | 一种太阳能电池高透高导薄膜电极的制备方法 | |
CN114678391A (zh) | 一种叠层太阳电池 | |
JP2013527622A (ja) | 太陽電池モジュールおよびそのための製造方法 | |
CN111785843A (zh) | 量子点发光二极管及其制备方法、显示装置 | |
CN111106250A (zh) | 一种具有纳米二氧化钛/聚氨酯保护层的钙钛矿太阳能电池 | |
CN110429182A (zh) | 一种TiO2双层薄膜间嵌入AgNWs的复合电极、钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
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 | ||
GR01 | Patent grant |