CN114141958B - 一种光伏导电fto玻璃的处理方法和电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光伏导电FTO玻璃的处理方法,包括:先将光伏玻璃进行增加雾度处理,然后在预设计的激光划刻区域进行抛光和/或压实,形成平整的区域。本发明提供的光伏导电FTO玻璃的处理方法,能够提高光的散射,雾度越高,散射能力越强,光在薄膜电池中的光程越长,电池捕获的光子越多,电池的转换效率越高。在激光划刻的区域进行抛光和/或压实处理,经抛光和/或压实处理后再进行P2和P3划刻时,对垂直入射激光的散射率<2%,从而使划线的精确度提高,效率提升。采用本发明提供的方法后续制备的电池效率提高2~5%。本发明还提供了一种电池。
Description
技术领域
本发明属于光伏电池技术领域,尤其涉及一种光伏导电FTO玻璃的处理方法和电池。
背景技术
目前大多数光伏组件是基于玻璃基底制备的,当太阳光从玻璃前端入射时,会有一部分光被电池吸收,一部分光透过去,另一部分光会反射或漫反射。对于FTO玻璃的制备,一般是采用在线化学气相沉积(CVD)法,在浮法原片玻璃生产线上设置镀膜区域,把镀膜设备作为生产线的组成部分,在玻璃成型时,采用CVD法把镀膜原料喷射在高温、洁净的玻璃基板表面,从而形成稳定的膜层。对于钙钛矿光伏电池来说,一般采用FTO镀膜玻璃作为前电极玻璃,增加雾度处理后,能够提高光的散射,雾度越高,散射能力越强,光在薄膜电池中的光程越长,电池捕获的光子越多,电池的转换效率越高。但雾度增加后,电池组件后续激光划线时会造成激光散射,激光调节的窗口变窄,无法找到合适的工艺参数。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种光伏导电FTO玻璃的处理方法和电池,本发明提供的处理方法不仅有利于提高光的利用率,并且通过抛光或压实的方法避免该结构对高能激光束产生散射,造成精度降低。
本发明提供了一种光伏导电FTO玻璃的处理方法,包括:
先将光伏导电FTO玻璃进行增加雾度处理;
然后在预设计的激光划刻区域进行抛光和/或压实,形成平整的区域。
优选的,所述光伏导电FTO玻璃进行增加雾度处理后的雾度为1.5~6.5%。
优选的,将光伏导电FTO玻璃进行增加雾度处理的方法包括:
采用化学气相沉积法在玻璃基片表面制备FTO薄膜时,通过控制化学气相沉积过程中使用的单丁基三氯化锡的用量实现光伏玻璃的雾度控制。
优选的,所述将光伏玻璃进行增加雾度处理的方法包括:
采用化学气相沉积法,以C4H9SnCl3(MBTC)为前驱物,三氟乙酸(TFA)为掺杂剂,以氮气和水作为反应的催化剂在玻璃基片表面进行镀膜。
优选的,所述MBTC、TFA和水的摩尔比为(1~3):(0.5~1.5):(4~8);
所述氮气的压强为0.5~1.2Pa。
优选的,所述化学气相沉积过程中采用MBTC、TFA、水和N2为载气,进入腔室后气化;气化后进入混气腔室混合;喷涂在高温玻璃基片的表面;
所述气化的温度为170~180℃;
所述高温玻璃基片的温度为670~680℃。
优选的,所述压实采用压实平台,通过压实平台上的凸台对预设计的激光划刻区域进行压实。
优选的,所述凸台的高度为0.1~1cm。
优选的,所述压实过程中的压力为10~100Pa;压实平台的升降速度为10~30mm/s。
优选的,所述平整区域的粗糙度不高于15nm。
优选的,所述形成平整的区域后还包括:
在所述平整的区域进行激光划刻。
本发明提供了一种电池,包括:上述技术方案所述的方法处理得到的光伏导电FTO玻璃。
本发明中为了增加光伏玻璃的陷光特性和光子总透过率,在玻璃上原位制备FTO(掺杂氟的SnO2导电玻璃)时,制备表面微观的粗糙结构,形成一定的雾度,这对提升光的利用率是有利的,但在激光划刻的过程中,尤其是P2和P3结构中,该微观结构会对高能的激光束产生散射,导致划线精确度的降低;本发明通过对刻蚀区域进行抛光和/或压实处理,降低激光束的散射或漫反射,提高了激光划刻的精度。本发明提供了一种既能提高光的利用率,又能提高激光划刻的精准度的方法。
本发明提供的光伏电池玻璃的处理方法能够提高光的散射,增加光的利用率,而在激光划刻的区域进行处理后,划刻区域进行P2和P3划刻,对垂直入射激光的散射率<2%,使划线的精确度较高,提高效率;而未进行处理的表面对垂直入射激光的散射率为10%~30%。采用本发明提供的方法后续制备的电池效率提高2~5%。
附图说明
图1为本发明实施例提供的光伏玻璃处理方法的工艺流程图;
图2为本发明实施例提供的光伏玻璃划刻区域示意图;
图3为本发明实施例4中P2激光划刻的显微镜照片;
图4为本发明比较例1中未经过抛光和/或压实处理的P2激光划刻的显微镜照片。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例,都属于本发明保护的范围。应理解,本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果,而非用于限制本发明的保护范围。实施例中,所用方法如无特别说明,均为常规方法。
本发明提供了一种光伏导电FTO玻璃的处理方法,包括:
先将光伏导电FTO玻璃进行增加雾度处理;
然后在预设计的激光划刻区域进行抛光和/或压实,形成平整的区域。
在本发明中,所述光伏导电FTO玻璃进行增加雾度处理后的雾度优选为1.5~6.5%,更优选为2~6%,更优选为3~5%,最优选为4%。
在本发明中,所述将光伏导电FTO玻璃进行增加雾度处理的方法优选包括:
在玻璃基片上原位制备FTO(掺杂氟的SnO2导电玻璃)时,制备表面微观的粗糙结构。
在本发明中,所述将光伏导电FTO玻璃进行增加雾度处理的方法更优选包括:
采用化学气相沉积法在玻璃基片表面制备FTO(SnO2:F)薄膜,通过控制化学气相沉积过程中使用的原料单丁基三氯化锡(C4H9SnCl3)的用量实现光伏玻璃(FTO薄膜)的雾度可控。
在本发明中,所述将光伏导电FTO玻璃进行增加雾度处理的方法(如图1所示)最优选包括:
采用化学气相沉积法,以C4H9SnCl3(MBTC)为前驱物,三氟乙酸(CFCOOH,TFA)为掺杂剂,以氮气和水作为反应的催化剂在玻璃基片表面进行镀膜。
在本发明中,所述化学气相沉积法优选为在线化学沉积法。
在本发明中,所述三氟乙酸的纯度优选为98~99.5%,更优选为98.5~99%,最优选为99%。
在本发明中,所述MBTC、TFA和水的摩尔比优选为(1~3):(0.5~1.5):(4~8),更优选为(1.5~2.5):(0.8~1.2):(5~7),最优选为2:1:6;
在本发明中,所述化学气相沉积过程中优选采用MBTC、TFA、水和N2为载气,进入腔室后气化;气化后进入混合腔室混合,喷涂在高温玻璃基片的表面,混合气体在气-固相界面发生反应,沉积形成致密的FTO固态薄膜。
在本发明中,所述化学气相沉积过程中氮气的压强优选为0.5~1.2Pa,更优选为0.6~1Pa,最优选为0.8Pa。
在本发明中,所述气化的温度优选为170~180℃,更优选为173~177℃,最优选为175℃;所述高温玻璃基片的温度优选为670~680℃,更优选为673~677℃,最优选为675℃;所述玻璃基片的长度优选为640~660mm,更优选为645~655mm,最优选为660mm;宽度优选为540~560mm,更优选为545~555mm,最优选为550mm;厚度优选为2~3.2cm,更优选为2.5~3cm,最优选为2.6~2.8cm。
在本发明中,优选对预设计的激光划刻区域进行压实。
在本发明中,优选采用压实平台进行压实,所述压实平台能够对预设计的激光划刻区域进行压实,优选通过压实平台上的凸台对预设计的激光划刻区域进行压实;所述压实平台优选设计有与光伏玻璃划刻区域图案相同的排布图案,压实平台上划刻区域的相应位置设计为凸台,所述凸台的形状和尺寸与划刻区域的形状和尺寸一致,所述凸台的高度优选为0.1~1cm,更优选为0.2~0.8cm,更优选为0.4~0.6cm,最优选为0.5cm。
在本发明中,所述压实过程中优选采用机械泵带液压装置来回升降压实平台对光伏玻璃预设计的划刻(P1、P2和P3区域,如图2所示)区域进行压实。
在本发明中,所述压实过程中的压力优选为10~100Pa,更优选为20~80Pa,更优选为30~60Pa,最优选为40~50Pa;所述压实过程中压实平台的升降速度优选为10~30mm/s,更优选为15~25mm/s,最优选为30mm/s。
在本发明中,所述平整区域的粗糙度优选不高于15nm,更优选为5~15nm,更优选为8~12nm,最优选为10nm。
本发明提供了一种电池,包括:上述技术方案所述的方法处理得到的光伏导电FTO玻璃。
本发明对所述电池的制备方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的采用导电FTO玻璃制备电池的方法制备得到即可。在本发明中,所述电池的制备方法优选包括:
将上述方法处理后得到的FTO玻璃采用激光划刻P1将FTO在规定的区域内刻蚀掉;
将激光划刻P1后的产品喷涂二氧化钛前驱体溶液后烧结,得到电子传输层;
在所述电子传输层表面刮涂钙钛矿原料后退火处理,得到钙钛矿吸收层;
将所述钙钛矿吸收层经过激光划刻P2将部分电子传输层和钙钛矿吸收层刻蚀掉;
将空穴传输层原料喷涂在激光划刻P2后的产品表面,得到空穴传输层;
在所述空穴传输层表面依次磁控溅射AZO层、Ag层和ITO层,得到透明电极层;
在所述透明电极层表面进行激光划刻P3,将部分电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和透明电极层刻蚀掉,得到电池。
在本发明的实施例中,激光划刻P1、激光划刻P2和激光划刻P3的区域示意图如图2所示。
在本发明中,所述激光划刻P1的宽度优选为50~100μm,更优选为60~90μm,最优选为70~80μm;深度优选为300~1000nm,更优选为500~800nm,最优选为600~700nm。
在本发明中,所述二氧化钛前驱体溶液优选包括:二氧化钛和乙醇;所述二氧化钛和乙醇的体积比优选为1:(15~25),更优选为1:(18~22),最优选为1:20。
在本发明中,所述喷涂的厚度优选为15~50nm,更优选为20~40nm,最优选为30nm。
在本发明中,所述烧结的温度优选为380~420℃,更优选为390~410℃,最优选为400℃;所述烧结的时间优选为30~50min,更优选为35~45min,最优选为40min。
在本发明中,所述钙钛矿原料优选包括:碘化铅(PbI2)、甲基碱化胺(MAI)、甲基氯化胺(MACl)和甲醚碱化胺(FAI)。
在本发明中,所述碘化铅(PbI2)、甲基碱化胺(MAI)、甲基氯化胺(MACl)和甲醚碱化胺(FAI)的摩尔比优选为1:(0.1~0.2):(0.2~0.4):(0.8~0.9),更优选为1:(0.13~0.0.17):(0.25~0.35):(0.83~0.87),最优选为1:0.15:0.3:0.85。
在本发明中,所述刮涂的厚度优选为300~450nm,更优选为350~400nm,最优选为360~380nm。
在本发明中,所述退火处理的温度优选为70~150℃,更优选为80~120℃,最优选为90~100℃;时间优选为10~30min,更优选为15~25min,最优选为20min。
在本发明中,所述激光划刻P2的宽度优选为50~100微米,更优选为60~90微米,更优选为70~80微米,最优选为75微米;深度优选为300~600nm,更优选为400~500nm,最优选为450nm。
在本发明中,所述激光划刻P1和激光划刻P2的间隔优选为50~100μm,更优选为60~90μm,最优选为70~80μm。
在本发明中,所述空穴传输层原料优选包括:
Spiro-OMeTAD(2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴)、氯苯、4-叔丁基吡啶和锂盐溶液。
在本发明中,所述锂盐溶液中的锂盐优选为双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI);所述锂盐溶液中的溶剂优选为乙腈(ACN)。
在本发明中,所述锂盐溶液的浓度优选为500~550mg/mL,更优选为510~540mg/mL,最优选为520~530mg/mL。
在本发明中,所述Spiro-OMeTAD、氯苯、4-叔丁基吡啶和锂盐溶液的用量比例优选为(72~73)mg:(0.5~1.5)mL:(25~30)L:(17~18)L,更优选为(72.1~72.4)mg:(0.8~1.2)mL:(28~29)L:(17.3~17.5)L,最优选为72.3mg:1mL:28.8L:17.5L。
在本发明中,所述空穴传输层原料的制备方法优选包括:
将Spiro-OMeTAD、氯苯、4-叔丁基吡啶和锂盐混合后静置。
在本发明中,所述静置的时间优选为10~15小时,更优选为11~14小时,最优选为12~13小时。
在本发明中,所述喷涂的厚度优选为180~220nm,更优选为190~210nm,最优选为200nm。
在本发明中,所述AZO(Al掺杂的ZnO薄膜)层的厚度优选为8~12nm,更优选为9~11nm,最优选为10nm,有利于Ag的形核。
在本发明中,所述Ag层的厚度优选为6~10nm,更优选为7~9nm,最优选为8nm。
在本发明中,所述ITO(氧化铟锡)层的厚度优选为30~40nm,更优选为33~37nm,最优选为35nm。
在本发明中,所述激光划刻P3的宽度优选为50~150微米,更优选为80~120微米,更优选90~110微米,最优选为100微米;深度优选为420~720nm,更优选为450~700nm,更优选为500~650nm,最优选为550~600nm。
在本发明中,所述激光划刻P1、激光划刻P2和激光划刻P3域的长度根据玻璃基片的长度而定,优选与玻璃基片的长度一致。
在本发明中,所述激光划刻P2和激光划刻P3之间的间隔优选为80~100微米,更优选为85~95微米,最优选为90微米。
在本发明中,所述激光划刻(包括激光划刻P1、激光划刻P2和激光划刻P3)过程中的激光能量优选为10~50W,更优选为20~40W,最优选为30W;频率优选为50~100KHZ,更优选为60~90KHZ,更优选为70~80KHZ,最优选为75KHZ;优选采用皮秒激光器绿光532nm的光进行激光划刻;划刻速度优选为100~2000mm/s,更优选为500~1500mm/s,更优选为800~1200mm/s,最优选为1000mm/s。
本发明提供的光伏玻璃的处理方法能够提高光的利用率,之后在预设计的激光划刻区域进行处理,再进行P1、P2和P3划刻,从而使划线的精确度提高,对垂直入射激光的散射率<2%,提高光电转换效率;而未进行处理的表面对垂直入射激光的散射率为10%~30%。采用本发明提供的方法后续制备的电池效率提高2~5%。
实施例1
采用在线化学气相沉积法在玻璃基片(尺寸为长650mm,宽550mm,厚度3mm)上制备FTO(SnO2:F)薄膜,并通过调整原料单丁基三氯化锡(C4H9SnCl3)的用量实现FTO薄膜的雾度可控;具体制备工艺为:C4H9SnCl3(MBTC)为前驱物,纯度99%的三氟乙酸(CFCOOH,TFA)为掺杂剂,以氮气和水作为反应的催化剂进行镀膜;化学气相沉积过程中按照MBTC、TFA和水的摩尔比为2:1:6,压强为0.5~0.6Pa的N2为载气,进入蒸发腔后在175℃气化;气化后进入混合腔室混合并喷涂在温度为675℃玻璃基片的表面,混合气体在气-固相界面发生反应,沉积形成致密的FTO固态薄膜,即为增加雾度处理后的光伏玻璃,雾度为3.5%。
对增加雾度处理后光伏玻璃预进行激光划刻的区域(图2中的P1、P2和P3区域,P1区域宽度为80微米,深度为600nm;P2区域的宽度为70微米,深度为400nm,P3区域的宽度为100微米,深度为600nm,P1、P2和P3区域的长度与玻璃基片长度一致,P1和P2区域之间的间隔为80微米;P2区域和P3区域之间的间隔为90微米)进行压实处理,采用机械泵带动的液压装置,来回升降压实平台(压实平台设计有与预设计的划刻区域相同排布的图案,如图2所示,压实平台上对应预划刻区域为凸台,凸台的尺寸和形状与预划刻区域相同,凸台的高度为0.5cm),压实过程中的压力为50Pa,升降速度为10mm/s,压实后的表面粗糙度为12nm(采用AFM,全称Atomic ForceMicroscope,即原子力显微镜进行测试)。
实施例2
采用在线化学气相沉积法在玻璃基片(尺寸为长650mm,宽550mm,厚度3mm)上制备FTO(SnO2:F)薄膜,并通过调整原料单丁基三氯化锡(C4H9SnCl3)的用量实现FTO薄膜的雾度可控;具体制备工艺为:C4H9SnCl3(MBTC)为前驱物,纯度99%的三氟乙酸(CFCOOH,TFA)为掺杂剂,以氮气和水作为反应的催化剂进行镀膜;化学气相沉积过程中按照MBTC、TFA和水的摩尔比为1:1:6,压强0.5~0.6Pa的N2为载气,进入蒸发腔后在175℃气化;气化后进入混气腔室混合并喷涂在温度为675℃玻璃基片的表面,混合气体在气-固相界面发生反应,沉积形成致密的FTO固态薄膜,即为增加雾度处理后的光伏玻璃,雾度为2%。
对增加雾度处理后光伏玻璃预进行激光划刻的区域(图2中的P1、P2和P3区域,P1区域宽度为60微米,深度为500nm;P2区域的宽度为50微米,深度为300nm,P3区域的宽度为50微米,深度为420nm,P1、P2和P3区域的长度与玻璃基片长度一致,P1区域和P2区域之间的间隔为60微米;P2区域和P3区域之间的间隔为80微米)进行压实处理,采用机械泵带动的液压装置,来回升降压实平台(压实平台设计有与预设计的划刻区域相同排布的图案,如图2所示,压实平台上对应预划刻区域为凸台,凸台的尺寸和形状与预划刻区域相同,凸台的高度为0.3cm),压实过程中的压力为25Pa,升降速度为10mm/s,压实后的表面粗糙度为15nm。
实施例3
采用在线化学气相沉积法在玻璃基片(尺寸为长650mm,宽550mm,厚度3mm)上制备FTO(SnO2:F)薄膜,并通过调整原料单丁基三氯化锡(C4H9SnCl3)的用量实现FTO薄膜的雾度可控;具体制备工艺为:C4H9SnCl3(MBTC)为前驱物,纯度99%的三氟乙酸(CFCOOH,TFA)为掺杂剂,以氮气和水作为反应的催化剂进行镀膜;化学气相沉积过程中按照MBTC、TFA和水的摩尔比为3:1:6,压强0.5~0.6Pa的N2为载气,进入蒸发器后在175℃气化;气化后进入混气室混合并通过镀膜器喷涂在温度为675℃玻璃基片的表面,混合气体在气-固相界面发生反应,沉积形成致密的FTO固态薄膜,即为增加雾度处理后的光伏玻璃,雾度为4.5%。
对增加雾度处理后光伏玻璃预进行激光划刻的区域(图2中的P1、P2和P3区域,P1区域的宽度为90微米,深度为800nm;P2区域的宽度为100微米,深度为600nm,P3区域的宽度为150微米,深度为720nm,P1、P2和P3区域的长度与玻璃基片长度一致,P1区域和P2区域之间的间隔为90微米;P2区域和P3区域之间的间隔为100微米)进行压实处理,采用机械泵带动的液压装置,来回升降压实平台(压实平台设计有与预设计的划刻区域相同排布的图案,如图2所示,压实平台上对应预划刻区域为凸台,凸台的尺寸和形状与预划刻区域相同,凸台的高度为1cm),压实过程中的压力为100Pa,升降速度为30mm/s,压实后的表面粗糙度为7nm。
实施例4
采用喷雾热解的方法将二氧化钛前驱体溶液(二氧化钛和乙醇的体积比为1:20)喷涂在实施例1制备的产品表面,喷涂13圈,经过400℃烧结40min后,得到厚度为25nm的TiO2电子传输层;
随后通过自动线将TiO2电子传输层传送到钙钛矿工艺腔室,将碘化铅(PbI2)、甲基碱化胺(MAI)、甲基氯化胺(MACl)、甲醚碱化胺(FAI)添加到化学反应料站中,摩尔比为1:0.15:0.3:0.85,混合,刮涂制备薄膜,经100℃退火处理15min。后获得厚度为400nm的有机无机杂化的钙钛矿吸收层;
通过激光划刻P2将FTO玻璃上面的部分TiO2电子传输层和钙钛矿吸收层刻蚀掉;将72.3mg的Spiro-OMeTAD溶解在1mL的氯苯溶液中,再加入28.8L的4-叔丁基吡啶和17.5L的520mg/mL的锂盐溶液,溶质为双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)溶于乙腈(ACN)中,静置12h后,喷涂在钙钛矿吸收层上,获得200nm的空穴传输层;
在空穴传输层上磁控溅射一层10nm厚的AZO作为种子层,其有利于Ag的形核;之后再制备一层8nm左右的Ag层,最后在磁控溅射一层35nm的ITO层,即完成透明电极层的制备;
最后通过激光划刻P3将FTO玻璃上面的部分TiO2电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层及透明导电电极层刻蚀掉,得到电池。
激光划刻P1、激光划刻P2和激光划刻P3过程中采用皮秒激光器对预设计的激光划刻区域进行激光划刻,激光能量15W,频率为70KHZ,绿光532nm的光进行激光划刻,划刻速度1000mm/s。
对激光划刻P2后的区域进行显微镜检测,检测结果如图3所示,由图3可知,P2划刻的效果很好,没有激光束散射造成的过刻或漏刻等情况。
实施例5
按照实施例4的方法制备得到电池,与实施例4的区别在于,采用实施例2制备的产品替换实施例1制备的产品;激光划刻P1、激光划刻P2和激光划刻P3过程中采用皮秒激光器对与设计的激光划刻区域进行激光划刻,激光能量10W,频率为50KHZ,绿光532nm的光进行激光划刻,划刻速度430mm/s。
实施例6
按照实施例4的方法制备得到电池,与实施例4的区别在于,采用实施例3制备的产品替换实施例1制备的产品;激光划刻P1、激光划刻P2和激光划刻P3过程中采用皮秒激光器对与设计的激光划刻区域进行激光划刻,激光能量20W,频率为100KHZ,绿光532nm的光进行激光划刻,划刻速度2000mm/s。
比较例1
按照实施例4的方法制备得到电池,与实施例4的区别在于,将实施例1制备的产品替换按照下述方法制备得到的产品:
采用在线化学气相沉积法在玻璃基片(尺寸为长650mm,宽550mm,厚度3mm)上制备FTO(SnO2:F)薄膜,并通过调整原料单丁基三氯化锡(C4H9SnCl3)的用量实现FTO薄膜的雾度可控;具体制备工艺为:C4H9SnCl3(MBTC)为前驱物,纯度99%的三氟乙酸(CFCOOH,TFA)为掺杂剂,以N2和水作为反应的催化剂进行镀膜;化学气相沉积过程中按照MBTC、TFA和水的摩尔比为2:1:6,压强0.5~0.6Pa的N2为载气,进入蒸发腔后在175℃气化;气化后进入混合腔室混合并喷涂在温度为675℃玻璃基片的表面,混合气体在气-固相界面发生反应,沉积形成致密的FTO固态薄膜,即为增加雾度处理后的光伏玻璃,雾度为3.5%。
比较例1未对FTO玻璃进行激光划刻(激光划刻区域与实施例1相同)的区域进行压实处理,对激光划刻P2后区域进行显微镜检测,检测结果如图4所示,由图4可知,激光划线时由于雾度导致的激光束散射,在刻蚀过程中出现部分过刻的现象。
性能检测
对实施例4~6和比较例1制备的电池进行I-V效率测试,测试I-V曲线和稳态Jsc是通过太阳光模拟器(7SS1503A,北京模拟AM1.5G的太阳光,光强为100mW/cm2,使用数字源表2400KeithleyInstruments Inc)记录数据;用NREL校准的硅太阳能电池(NewportStratford Inc 91150V)校准入射光强度;扫描速率为50mV/s,延迟时间为0.1s;反向扫描是从1.2V到0.05V,正向扫描是从0.05V到1.2V。
检测结果如下:
开路电压/V | <![CDATA[电流密度/(mA/cm<sup>2</sup>)]]> | 填充因子 | 转换效率/% | |
比较例1 | 0.97 | 20.07 | 0.65 | 12.65% |
实施例4 | 1.01 | 21.8 | 0.70 | 15.41% |
实施例5 | 1.05 | 23 | 0.72 | 17.34% |
实施列6 | 1.03 | 23.5 | 0.75 | 18.15% |
由以上实施例可知,本发明提供的光伏电池玻璃的处理方法能够降低光入射时的散射或漫反射,而在激光划刻的区域进行处理后,划刻区域进行P2和P3划刻,对垂直入射激光的散射率<2%,使划线的精确度较高,提高效率;而未进行处理的表面对垂直入射激光的散射率为10%~30%。采用本发明提供的方法后续制备的电池效率提高2~5%。
以上所述的仅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,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种光伏导电FTO玻璃的处理方法,包括:
先将光伏导电FTO玻璃进行增加雾度处理;
然后在预设计的激光划刻区域进行抛光和/或压实,形成平整的区域;
所述将光伏导电FTO玻璃进行增加雾度处理的方法包括:
采用化学气相沉积法在玻璃基片表面制备FTO薄膜时,通过控制化学气相沉积过程中使用的单丁基三氯化锡的用量实现光伏玻璃的雾度控制。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光伏导电FTO玻璃进行增加雾度处理后的雾度为1.5~6.5%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将光伏导电FTO玻璃进行增加雾度处理的方法包括:
采用化学气相沉积法,以C4H9SnCl3为前驱物,三氟乙酸为掺杂剂,以N2气和水作为反应的催化剂在玻璃基片表面进行镀膜。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述C4H9SnCl3、三氟乙酸和水的摩尔比为(1~3):(0.5~1.5):(4~8);
所述N2的压强为0.5~1.2Pa。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述化学气相沉积过程中采用C4H9SnCl3、三氟乙酸、水和N2为载气,进入腔室后气化;气化后进入混合腔室混合;喷涂在高温玻璃基片的表面;
所述气化的温度为170~180℃;
所述高温玻璃基片的温度为670~680℃。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述压实采用压实平台,通过压实平台上的凸台对预设计的激光划刻区域进行压实。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述凸台的高度为0.1~1cm。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述压实过程中的压力为10~100Pa;压实平台的升降速度为10~30mm/s。
9.一种电池,包括:权利要求1所述的方法处理得到的光伏导电FTO玻璃。
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