[发明专利]一种大面积钙钛矿太阳能电池组件制备方法

说明书

本发明提供一种大面积钙钛矿太阳能电池组件制备工艺，属于太阳电池组件技术领域。该工艺是将小面积钙钛矿太阳电池用特殊的导电材料通过面连接，将每个钙钛矿电池焊接成串的技术。利用了钙钛矿太阳电池表面可以使用的面积，焊接成串的每个钙钛矿电池之间没有间隙，有效提升了每个钙钛矿电池间的连接力，使组件更可靠；面连接方式，大大提高了连接的可靠性。本发明制备工艺既适用于柔性衬底钙钛矿电池，也适用于刚性衬底钙钛矿电池；该制备工艺可以节省包括安装面积、运输费用、配件费用、施工费用、运维费用等成本。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池组件技术，具体为一种大面积钙钛矿太阳能电池组件制备方法。

背景技术

能源推动着人类文明的发展和社会的进步，但随着工业的发展，地球上历经漫长演变形成的化石能源已经难以满足人类日益增长的能源需求，能源枯竭的危险日益严峻。此外，由于化石燃料消耗的提高，燃烧释放出以二氧化碳、二氧化硫气体和烟尘为主的污染物也大幅增长，进而引发的温室效应逐渐出现，并且日益严重，给人类生存环境造成严重的污染和威胁。

面临严峻的能源形势和生态环境的恶化，改变现有能源结构、发展可持续发展的绿色能源已经成为世界各国极为关注的课题。光伏发电作为洁净的可再生能源，在改变现有能源结构、改善生态环境，以及未来能源中将占据重要地位。

我国是能源消费大国，我们要立足我国基本国情和发展阶段，多元发展能源供给，提高能源安全保障水平。我们要大力发展水电、风电、光电等可再生能源，提高洁净能源消纳水平。

自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热和光生存。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已经成为人类使用能源的重要组成部门，并不断得到发展。太阳电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化为电能的装置。只要满足一定的光照，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。

太阳电池的发展大致经历了三个阶段：第一代太阳电池主要指单晶硅和多晶硅太阳电池，其在实验室的光电转换效率已经分别达到25％和20.4％；第二代太阳电池主要包括非晶硅薄膜电池和多晶硅薄膜电池；第三代太阳电池主要指具有高转换效率的一些电池，如钙钛矿电池、染料敏化电池及有机太阳电池等。

钙钛矿太阳电池在接受太阳光照射时，钙钛矿层首先吸收光子产生电子-空穴对。由于钙钛矿材料激子束缚能力的差异，产生的载流子或者成为自由载流子或者形成激子。因为钙钛矿材料往往具有较低的载流子复合几率和较高的载流子迁移率，所以载流子的扩散距离长。未复合的电子和空穴分别被电子传输层和空穴传输层收集，即电子从钙钛矿层传输到电子传输层，最后被透明导电电极收集；空穴从钙钛矿层传输到空穴传输层，最后被金属电极收集。最后，通过连接透明导电电极和金属电极的电路而产生电流。

钙钛矿材料在被首次应用于光伏发电领域后，因为性能优异、成本低廉、商业价值巨大，而大放异彩。钙钛矿太阳电池的光电转换效率得到了大幅提升，如今，1cm²的钙钛矿太阳电池的光电转换效率也达到了20％以上。

虽然钙钛矿电池有诸多优点，但现在仍然处于实验室阶段，尚未有大面积产品面世，目前实验室中最大面积的钙钛矿电池只有1cm²。本发明有效的解决了钙钛矿电池不能进行大面积制备的问题，为钙钛矿太阳能电池应用提供一种途径。

发明内容

本发明提供了一种大面积钙钛矿太阳电池组件制备方法。发明拟解决的关键性问题是：通过本发明以实现钙钛矿太阳能电池的大面积生产制备。本发明拟通过下述技术方案实现：

将小面积钙钛矿太阳电池用可导电胶，通过面连接方式，将钙钛矿电池粘接成串的技术。具体制备工艺具体为：将两片小面积钙钛矿电池之间夹上一层EVA热熔胶后放入层压机中，在110℃下压制30分钟，从而将钙钛矿电池粘接成串。

本发明适用于制备大面积柔性衬底钙钛矿电池，或者大面积刚性衬底钙钛矿电池。

本发明的有益效果：