【技術實現步驟摘要】
本技術屬于鈦礦太陽能電池封裝,具體涉及一種鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置。
技術介紹
1、隨著新能源領域的快速發展,光伏發電已廣泛應用于軍事、航天、工業、商業、農業和通信等領域。鈣鈦礦太陽能電池作為一種新型的光伏器件,從2009年發展至今短短十余年的時間實驗室小面積器件的效率已經突破25%,與占據著90%以上市場的晶體硅太陽能電池相比,鈣鈦礦太陽能的成本相對更加低廉,且能夠實現柔性,另外效率和晶硅電池的認證效率記錄也很接近。但是其器件的穩定性并不理想,鈣鈦礦材料在水、氧、光、熱等條件下容易分解,從而嚴重影響鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率、穩定性以及在戶外使用的壽命,阻礙其進一步的走向工業化,因此目前鈣鈦礦太陽能電池面臨的主要技術瓶頸就是電池的長期穩定性。
2、業內為了解決鈣鈦礦太陽能電池穩定性差的問題,通常在實際應用前會對其進行封裝,但現有技術在封裝時,通常是在封裝玻璃/金屬上涂敷可以紫外固化的框膠、或者涂敷框膠并填充干燥劑,使框膠固化后為光伏組件提供一個相對密閉的環境,從而隔絕水氧進入;以上傳統的封裝技術可以達到有效的水/氧阻隔效果,但是會增加器件的厚度和重量,因此特別不利于制備柔性鈣鈦礦太陽能電池。
3、有鑒于此,特提出此技術。
技術實現思路
1、本技術的目的在于克服上述現有技術的缺點,提供一種鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,本技術提供的封裝裝置不僅能夠有效阻隔水氧對鈣鈦礦組件的影響,提高鈣鈦礦太陽能電池在戶外使用的壽命,而且不會大幅增加器件的厚度和重量,因此有
2、本技術的目的是通過以下技術方案來解決的:
3、本技術提供一種鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,包括:
4、基板;
5、透明導電層,所述透明導電層設于基板的上部;
6、鈣鈦礦組件,所述鈣鈦礦組件設于透明導電層的上部;
7、封裝組件,所述封裝組件由多層封裝膠形成并呈殼體結構,且至少通過內外兩層封裝膠在所述殼體結構的四周底部邊緣沿水平方向向外延伸堆疊形成橫向堆疊區和縱向堆疊區,所述封裝組件粘結于透明導電層的上部,且所述鈣鈦礦組件被完全包覆于所述殼體結構的容納腔室內;
8、加固粘結層,所述加固粘結層至少完全覆蓋所述橫向堆疊區和縱向堆疊區、并與透明導電層的上部粘結。
9、進一步地,所述封裝組件由三層封裝膠形成,包括由內向外依次設置的第一封裝膠層、第二封裝膠層和第三封裝膠層,所述第一封裝膠層包裹鈣鈦礦組件的上表面和四周,且所述第一封裝膠層的四周底部邊緣沿水平方向向外延伸并與透明導電層的上表面接觸,所述第三封裝膠層包裹第二封裝膠層,且所述第三封裝膠層的四周底部邊緣沿水平方向向外延伸并堆疊于第一封裝膠層上。
10、進一步地,所述第一封裝膠層、第二封裝膠層和第三封裝膠層選用的封裝膠材料為無機材料或有機材料,且相鄰兩個封裝膠層所使用的封裝膠材料不同。
11、進一步地,所述第一封裝膠層和第三封裝膠層選用的封裝膠材料均為無機材料,且厚度為50nm~1μm;
12、所述第二封裝膠層選用的封裝膠材料為有機材料,且厚度為50nm~10μm。
13、進一步地,所述無機材料為氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或氧化鋁中的任意一種,可進一步的增強對水汽的阻隔效果,同時還為后續成膜提供一個平坦的表面,防止缺陷擴展;所述有機材料為高分子聚合物或樹脂材料,如選用無色透明的環氧類封裝膠、有機硅類封裝膠、聚氨酯封裝膠、環氧樹脂或丙烯酸樹脂等。
14、進一步地,所述第一封裝膠層、第二封裝膠層和第三封裝膠層均采用涂布的方式形成,具體的若所述第一封裝膠層、第二封裝膠層或第三封裝膠層選用無機材料時,采用pecvd、ald或濺射的方式形成相應的封裝膠層;若所述第一封裝膠層、第二封裝膠層或第三封裝膠層選用有機材料時,采用噴射式點膠法、旋涂法、絲網印刷法或噴墨打印法形成相應的封裝膠層。
15、進一步地,所述加固粘結層完全覆蓋封裝組件四周外表面的縱向封裝區。
16、進一步地,所述加固粘結層完全覆蓋封裝組件四周外表面的縱向封裝區及所述覆蓋封裝組件頂部外表面的橫向封裝區,且所述縱向封裝區與橫向封裝區過渡連接為一體。
17、進一步地,所述加固粘結層的材料為uv固化膠或者熱固化膠,或者其它固化方式膠材中的一種或多種,優選具備阻隔水氧特性的固化膠。
18、進一步地,所述鈣鈦礦組件包括由下至上依次堆疊的第一傳輸層、鈣鈦礦層、第二傳輸層和背電極層,所述第一傳輸層的下表面與透明導電層的上表面相接觸,所述背電極層的上表面與封裝組件的容納腔室內頂面相接觸;
19、其中,所述第一傳輸層為空穴傳輸層,所述第二傳輸層為電子傳輸層;或者
20、所述第一傳輸層為電子傳輸層,所述第二傳輸層為空穴傳輸層。
21、進一步地,所述基板的材質包括超白玻璃板、鋼化玻璃板、不銹鋼板、金屬箔、聚對苯二甲酸乙二醇酯板或聚萘二甲酸乙二醇酯板、聚酰亞胺中的任意一種。
22、與現有技術相比,本技術具有以下有益效果:
23、本技術提供的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,通過在透明導電層上設置殼狀的封裝組件,且該封裝組件由多層封裝膠形成,并且至少通過內外兩層封裝膠在殼體結構的四周底部邊緣沿水平方向向外延伸堆疊形成橫向堆疊區和縱向堆疊區,同時在封裝組件外部設有至少完全覆蓋該橫向堆疊區和縱向堆疊區的加固粘結層,即從水平方向和垂直方向全方位對鈣鈦礦組件進行了多重封裝,因而阻隔了水氧對鈣鈦礦組件的侵蝕,同時封裝組件和加固粘結層均與透明導電層粘結,增加了密封性,保護邊緣區域外側的無機層堆疊區,避免由于受到的應力過大發生斷裂導致水氧滲入,進一步提升封裝裝置的阻隔水氧能力,從而提高了鈣鈦礦太陽能電池的穩定性和使用壽命,此外該封裝裝置僅有輕質的封裝組件和加固粘結層,不再引入其他物質,因此不會明顯增加鈣鈦礦太陽能電池器件的厚度和重量,進而有利于進一步制備穩定性高且具備柔性的鈣鈦礦太陽能電池;同時該封裝裝置具有工藝簡單,封裝效率高、效果好,可用于封裝大面積的鈦礦太陽能電池。
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1.一種鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,所述封裝組件(40)由三層封裝膠形成,包括由內向外依次設置的第一封裝膠層(41)、第二封裝膠層(42)和第三封裝膠層(43),所述第一封裝膠層(41)包裹鈣鈦礦組件(30)的上表面和四周,且所述第一封裝膠層(41)的四周底部邊緣沿水平方向向外延伸并與透明導電層(20)的上表面接觸,所述第三封裝膠層(43)包裹第二封裝膠層(42),且所述第三封裝膠層(43)的四周底部邊緣沿水平方向向外延伸并堆疊于第一封裝膠層(41)上。
3.根據權利要求2所述的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,所述第一封裝膠層(41)、第二封裝膠層(42)和第三封裝膠層(43)選用的封裝膠材料為無機材料或有機材料,且相鄰兩個封裝膠層所使用的封裝膠材料不同。
4.根據權利要求3所述的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,所述第一封裝膠層(41)和第三封裝膠層(43)選用的封裝膠材料均為無機材料,且厚度為50nm~1μm;
5.根據權利要求3所
6.根據權利要求2所述的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,若所述第一封裝膠層(41)、第二封裝膠層(42)或第三封裝膠層(43)選用無機材料時,采用PECVD、ALD或濺射的方式形成相應的封裝膠層;若所述第一封裝膠層(41)、第二封裝膠層(42)或第三封裝膠層(43)選用有機材料時,采用噴射式點膠法、旋涂法、絲網印刷法或噴墨打印法形成相應的封裝膠層。
7.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,所述加固粘結層(50)完全覆蓋封裝組件(40)四周外表面的縱向封裝區(C)。
8.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,所述加固粘結層(50)完全覆蓋封裝組件(40)四周外表面的縱向封裝區(C)及所述覆蓋封裝組件(40)頂部外表面的橫向封裝區(D),且所述縱向封裝區(C)與橫向封裝區(D)過渡連接為一體。
9.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,所述加固粘結層(50)的材料為具備阻隔水氧特性UV固化膠或者熱固化膠。
10.根據權利要求1~9任意一項所述的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,所述鈣鈦礦組件(30)包括由下至上依次堆疊的第一傳輸層(31)、鈣鈦礦層(32)、第二傳輸層(33)和背電極層(34),所述第一傳輸層(31)的下表面與透明導電層(20)的上表面相接觸,所述背電極層(34)的上表面與封裝組件(40)的容納腔室內頂面相接觸;
...【技術特征摘要】
1.一種鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,所述封裝組件(40)由三層封裝膠形成,包括由內向外依次設置的第一封裝膠層(41)、第二封裝膠層(42)和第三封裝膠層(43),所述第一封裝膠層(41)包裹鈣鈦礦組件(30)的上表面和四周,且所述第一封裝膠層(41)的四周底部邊緣沿水平方向向外延伸并與透明導電層(20)的上表面接觸,所述第三封裝膠層(43)包裹第二封裝膠層(42),且所述第三封裝膠層(43)的四周底部邊緣沿水平方向向外延伸并堆疊于第一封裝膠層(41)上。
3.根據權利要求2所述的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,所述第一封裝膠層(41)、第二封裝膠層(42)和第三封裝膠層(43)選用的封裝膠材料為無機材料或有機材料,且相鄰兩個封裝膠層所使用的封裝膠材料不同。
4.根據權利要求3所述的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,所述第一封裝膠層(41)和第三封裝膠層(43)選用的封裝膠材料均為無機材料,且厚度為50nm~1μm;
5.根據權利要求3所述的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于,所述無機材料為氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或氧化鋁中的任意一種,所述有機材料為高分子聚合物或樹脂材料。
6.根據權利要求2所述的鈣鈦礦太陽能電池的封裝裝置,其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員:趙長征,韓偉,李培舟,
申請(專利權)人:西安天交新能源有限公司,
類型:新型
國別省市:
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