[发明专利]一种含阻挡层的光伏瓷砖及其制备方法

说明书

本发明属于光伏建筑一体化领域，具体公开了一种含阻挡层的光伏瓷砖及其制备方法，所述光伏瓷砖由上到下依次包括陶瓷釉层(1)、阻挡层(2)、太阳电池层(3)和基底(4)；所述阻挡层透明，在300‑700nm波段透过率≥95％。所述阻挡层为氧化物、氮化物或高分子有机物；所述陶瓷釉层在300nm～1300nm波长范围内加权平均透过率大于等于20％。本发明制备光伏瓷砖的方法，包括如下的步骤：1)对基底的表面进行清洁处理；将太阳电池附着到基底之上，并引出正负极；2)在太阳电池层上制备阻挡层；3)在阻挡层上制备陶瓷釉层。在釉层与电池之间制备一阻挡层，采用这一方法所制备的电池性能稳定，长期使用电池性能不会衰减。

技术领域

本发明属于光伏建筑一体化领域，具体涉及一种用于光伏瓷砖的阻挡层及其制备方法。

背景技术

目前，在光伏建筑一体化领域中，一般是在建筑的屋顶或外墙上安装太阳电池板。这种方法有这样几个问题：1.电池板难以使用曲面建筑外墙及屋顶；2.电池板的安装步骤复杂；3.所安装电池板一般呈现深蓝或黑色，不具备建筑对艺术性的要求。将光伏电池与建筑材料(如瓷砖)进行结合，将这样的组合称作“光伏瓷砖”。这样的瓷砖既属于典型的建筑材料，本身还具有太阳电池的内部结构、具备发电的功能，则可以克服传统光伏组件难以应用于曲面建筑及安装复杂的问题，可大大提高光伏组件与建筑的集成度。然而，这依然达不到建筑瓷砖对美学的要求。采用在光伏电池上涂敷一陶瓷釉层，其既可以呈现一定的颜色，还可以具有良好的透光性能。在一定程度上既保证了建筑对美学的要求，也保证了光伏瓷砖具备较高的转换效率。

然而，这种在太阳电池上制备一层陶瓷釉的方法也带来了其它问题，其最主要的一个问题是所制备的电池随着时间延长，电池效率逐渐衰减。分析发现，陶瓷釉层中的元素向电池内部扩散，是产生电池衰减的本质原因。

发明内容

本发明的目的提供一种含阻挡层的光伏瓷砖及其制备方法。在太阳电池与釉层之间制备一层阻挡层，其可有效阻挡陶瓷釉层中各元素向电池内部的扩散，此外，这一阻挡层中的元素不对电池性能产生不良的影响。采用这一方法所制备的电池性能稳定，常年使用电池性能不会衰减。

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供一种含阻挡层的光伏瓷砖，所述光伏瓷砖由上到下依次包括陶瓷釉层1、阻挡层2、太阳电池层3和基底4；

其中，所述阻挡层透明，在300-700nm波段透过率≥95％。

作为优选地，所述阻挡层为氧化物、氮化物或高分子有机物。

作为优选地，所述氧化物为二氧化硅、氧化锌和氧化钛中的一种或几种；所述氮化物为氮化铝和/或氮化硅；所述高分子有机物为聚四氟乙烯、聚烯烃、环氧树脂、和橡胶中的一种或几种。

作为优选地，所述的阻挡层的厚度为0.4～100μm，所述的阻挡层是透明的。

作为优选地，所述的基底为瓷砖、瓦片、水泥基板材、塑料薄膜、玻璃或金属板，所述的基底的厚度为0.01mm～5cm。

作为优选地，所述基底还包括一层具有反射率的白色层。所述白色涂层为丙烯酸涂层、环氧涂层、聚氨酯涂层、醇酸涂层、有机钛聚合物涂层中的一种。

作为优选地，所述的光伏瓷砖，所述陶瓷釉层300nm～1300nm波长范围内透过率加权≥20％。

所述的任一陶瓷釉层在本技术领域是公知的。

作为优选地，所述的陶瓷釉层的材质为无机硅酸盐材料或无机有机复合材料，所述的陶瓷釉层的厚度为0.01～5mm，所述的陶瓷釉层显示一定的彩色。

作为优选地，所述的太阳电池层包括铜铟镓硒电池、铜锌锡硫硒电池、碲化镉电池、非晶硅电池或钙钛矿电池。

作为优选地，所述的光伏瓷砖不含有传统光伏电池的封装材料EVA。