[发明专利]涂料电路

说明书

本发明提供使用多层传导性涂料形成涂装电路的方法和设备。一方面，涂装电路包括衬底和涂覆到衬底上的一个或多个涂料层，其中一个或多个涂料层每个形成涂装电路的电气部件。一个或多个涂料层中的给定涂料层包括传导性涂料配方，该传导性涂料配方具有由包括在传导性涂料配方中的传导性材料的浓度和给定涂料层的厚度限定的电阻，并且包括在传导性涂料配方中的较低浓度的传导性材料提供比较高浓度的传导性材料更高的电阻。

背景技术

传统太阳能电池使用具有高度规则晶体结构的衬底，例如晶体硅。较新的技术包括薄膜无定形太阳能电池以产生具有高度规则和可预测化学结构的个别材料的离散层。商业太阳能电池制造通常需要高度专业化的装备，这将制造的太阳能电池限制在能够获得复杂制造装备和/或专业化装运和安装能力的地理位置。

发明内容

本说明书涉及可使用多层传导性涂料形成并且例如可用于形成太阳能涂料电路以将阳光转化为电能的涂料电路。

总的来说，本说明书中描述的主题的一个创新方面可以体现在包括衬底和涂覆到衬底上的一个或多个涂料层的涂装电路中，其中一个或多个涂料层每个形成涂装电路的电气部件。一个或多个涂料层中的第一涂料层包括传导性涂料配方，该传导性涂料配方具有由包括在传导性涂料配方中的传导性材料的浓度和给定涂料层的厚度限定的电阻，并且包括在传导性涂料配方中的较低浓度的传导性材料提供比较高浓度的传导性材料更高的电阻。该方面的其他实施例包括相应的系统、装置和被配置为执行编码在计算机存储设备上的方法的动作的计算机程序。

这些和其他实施例中的每一个都可以可选地包括以下特征中的一个或多个。在一些实施方式中，涂装电路具有传导性涂料的一个或多个涂料层，包括涂覆到衬底上的蓄电池阳极涂料层、涂覆到少于所有蓄电池阳极涂料层上的离子桥涂料层、涂覆到离子桥层上的蓄电池阴极涂料层、涂覆到少于所有蓄电池阴极涂料层上的太阳能电池阳极涂料层、涂覆到太阳能电池阳极涂料层上的光敏化层、涂覆到光敏化涂料层的太阳能电池阴极涂料层、形成在蓄电池阳极涂料层与太阳能电池阴极涂料层之间的二极管涂料电路、以及涂覆到太阳能电池阴极涂料层的透明保护层。二极管涂料电路与光敏化涂料层、太阳能电池阳极涂料层、蓄电池阴极涂料层和离子桥涂料层中的每一个物理分离，并且包括电子传导涂料层和空穴传导涂料层。

在一些实施方式中，涂装电路包括涂覆到少于所有蓄电池阴极层并与太阳能电池阳极涂料层电接触的晶体管层、形成在晶体管涂料层与透明保护层之间的发光电路，以及形成在蓄电池阳极涂料层与发光电路之间的导体涂料层，其中导体涂料层与离子桥涂料层、蓄电池阴极涂料层和晶体管涂料层中的每一个物理分离。发光电路与光敏化涂料层物理分离，并且包括电子传导涂料层、空穴传导涂料层以及在电子传导涂料层与空穴传导涂料层之间的磷光或电致发光涂料层。

在一些实施方式中，晶体管涂料层包括具有电介质材料的组合物，该电介质材料的击穿电压对应于晶体管涂料层的开关电压。

在一些实施方式中，磷光涂料层包括在丙烯酸材料中具有一种或多种发光材料的水性组合物。

在一些实施方式中，涂装电路具有传导性涂料的一个或多个涂料层，包括涂覆到衬底上的阳极涂料层、涂覆到少于所有阳极涂料层上的离子桥涂料层、涂覆到离子桥涂料层上的光敏化/蓄电池阴极涂料层、涂覆到少于所有光敏化/蓄电池阴极涂料层上的太阳能电池阴极涂料层以及涂覆到太阳能电池阴极涂料层上的透明保护层。

在一些实施方式中，阳极涂料层包括水性组合物，该水性组合物具有一定水重量比的阴离子快离子导体和盐。盐的水重量比是水:盐:阴离子快离子导体60:10:1。

在一些实施方式中，阳极涂料层包括电子受体，其中该盐的水:盐:电子受体:阴离子快离子导体的重量比为60:10:10:1。例如，阳极涂料层可以包括水:二氧化钛:碘化钾:阴离子聚丙烯酰胺的重量比为60:10:10:1的阴离子聚丙烯酰胺。

在一些实施方式中，光敏化/蓄电池阴极涂料层包括水性组合物，该水性组合物具有一定水重量比的阳离子快离子导体，其中阳离子快离子导体的水重量比为60:1。