[发明专利]一种柔性太阳能电池板及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，特别涉及到一种高光电转换效率，可大范围弯曲的柔性太阳能电池板的设计与制备技术。

背景技术

常见的太阳能电池板，可以分为无机和有机材料两大类。无机材料，比如单晶硅、多晶硅等具有光电转换效率高、耐候性好等特点，而有机材料主要优势体现在柔性弯曲上，使其能用于许多特殊场合，如非平面器件，便携式装备等。但是有机材料的光电转换效率较低，并且使用寿命短。获得高光电转换效率的柔性太阳能器件引起了人们的极大关注。目前报道的有在柔性聚合物基体上蒸渡硅基太阳能电池薄膜的做法，但是和硬质基底或晶硅基底上生成的太阳能电池薄膜相比，其光电转换效率相差甚远，刚刚超过一半多一点。究其原因，主要是因为聚合物基体上薄膜生长温度较低，而高光电转换效率薄膜要求生长温度在450℃以上，因此，为了获得高的光电转换效率，最好的选择还是硬质基体。将硬质基体上的太阳能电池薄膜制成柔性太阳能电池板也有报道，主要是通过将硬质基体太阳能电池板切割成小块电池面元，贴于柔性聚合物膜上来实现，通过改变电池面元的尺寸及排列方式，可以在较大范围内获得柔性，同时保持较高的光电转换效率，并且其工艺简单，有较好的应用前景。但是这种方式需要使用大面积的聚合物膜覆盖电池面元，这对聚合物膜的光学性质提出了较高要求，同时，聚合物膜的用量也较大，还有很大的改进空间。本发明将提供一种柔性太阳能电池板，其构成基元同样是硬质太阳能电池面元，但是却不需要使用柔性聚合物膜大面积覆盖电池面元，使膜的种类可以扩大，且用量降低。

发明内容

本发明旨在克服现有柔性太阳能电池板的不足，提供高效率的柔性太阳能电池板的设计及其制备方法，得到的柔性太阳能电池板光电转换效率能接近硬质太阳能电池板，同时能在各个方向以较大的角度弯曲甚至折叠。

为了达到上述性能，本发明采取下述技术方案：

1.将传统的硬质太阳能电池板切割成特定形状和尺寸的电池面元，其器件组成，如背面、正面电极连接等方式与传统太阳能电池板无异；

2.将1中得到的电池面元在平面内铺开，相邻电池面元间隙以不小于电池面元厚度为限，根据需要决定电池面元的密度和排列方式；

3.在电池面元间隙中填上粘结性能良好的柔性聚合物，使电池面元连成整体，形成柔性太阳能电池板；

4.根据需要，选择电池面元间的电学连接方式，以一定数量电池面元串联的方式来调节输出电压，以并联的方式调节输出电流，所用具体的技术与传统太阳能电池板无异。

本发明的柔性太阳能电池板相对于传统直接在柔性聚合物基材上生长的太阳能电池薄膜具有光电转换效率高，使用寿命长等优点。相对于将电池面元贴在柔性聚合物膜上形成的柔性太阳能电池板而言，所用的聚合物量大幅减少，并且对于聚合物的光学性能没有要求，可以选择的聚合物范围更广，有利于拓展其应用范围。

附图说明：

图1.实施例1示意图。

图2.实施例2示意图。

图3.实施例3示意图

具体实施方式

实施例1：

将按现有技术制得的单晶硅光伏太阳能电池片切割成边长为5毫米的等边三角形电池面元a，按图1中的方式排列，相邻片间的间隙略大于电池面元的厚度，缝隙用柔性环氧树脂(b)填充，加入适当比例的固化剂，按固化剂的使用说明在特定温度下固化，及得到柔性高分子连接的柔性太阳能电池板，其尺寸为50mm×50mm。上述柔性太阳能电池板又可以继续用类似方式连接成更大的柔性太阳能电池板，或串、并联调节输出电压或电流。

实施例2：将实施例1中的电池面元换为边长10毫米的正方形(a)，粘结材料改用聚丙烯酸树脂(b)，所得器件如图2。

实施例3：将实施例1中的电池面元换位边长15毫米正六边形(a)，粘结材料改用聚氨酯胶(b)即可，所得器件如图3。