[发明专利]柔性可延展太阳能电池及其制造方法

说明书

本公开涉及一种柔性可延展太阳能电池及其制造方法。电池包括多个电池单元、多个第一电极连接部、多个第二电极连接部、多个第一互连线、多个第二互连线、封装层和可延展衬底，可延展衬底用于承载电池；相邻的第一、第二电极连接部之间通过对应的第二互连线连接在一起；每个电池单元位于对应的第二电极连接部上方，用于将接收到的光能转换为电能；每个电池单元的第二电极连接到位于电池单元下方的第二电极连接部、第一电极通过对应的第一互连线连接到相邻的第一电极连接部；封装层用于封装电池。本公开所提供电池及其制造方法，制造过程简单，且制造出的电池柔性和可延展性好，在受力形变时仍能稳定工作，能量转换效率高，适用范围广。

技术领域

本公开涉及柔性电子技术领域，尤其涉及一种可延展太阳能电池及其制造方法。

背景技术

随着柔性电子技术在传感、显示等领域取得众多的研究成果和产业化成功案例，众所周知，柔性电源(如电池)已经成为制约柔性电子技术进一步发展的明显短板。柔性能源模块的可延展性、可靠性以及器件效率明显低于柔性传感、柔性显示和柔性控制等功能模块。

当前的柔性能源技术主要有以下几种原理，一是柔性储能技术，包括柔性电池和柔性超级电容器；二是柔性能量收集技术，包括无线射频、光伏、热电、压电、摩擦电以及生物能源电池等能量收集方式。其中，光伏技术又称为太阳能电池技术，是一种绿色环保且可持续的能量收集方式，适合用于可穿戴电子设备供能。当前柔性太阳能电池技术可以分为三类，一类是基于非晶硅、铜铟镓硒、碲化镉等无机材料的薄膜太阳能电池技术，另一类是基于聚合物的有机太阳能电池，再一类是基于钙钛矿、染料敏化的太阳能电池以及量子点太阳能电池等新型太阳能电池技术。但相关技术中，柔性太阳能电池技术所提供的电池难以满足用户对柔性、可延展性的需求，是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种柔性可延展太阳能电池及其制造方法。

根据本公开的一方面，提供了一种柔性可延展太阳能电池，所述电池包括：多个电池单元、多个第一电极连接部、多个第二电极连接部、多个第一互连线、多个第二互连线、封装层和可延展衬底，

所述可延展衬底的上方放置有所述多个第一电极连接部和所述多个第二电极连接部，第一电极连接部和第二电极连接部呈阵列式排布、且同一行或同一列中的第一电极连接部和第二电极连接部交替放置，所述多个第一电极连接部之间、所述多个第二电极连接部之间、第一电极连接部与第二电极连接部之间存在间隔；

相邻的第一电极连接部与第二电极连接部之间通过对应的第二互连线连接在一起；

每个电池单元位于对应的第二电极连接部上方，用于将接收到的光能转换为电能；

每个电池单元包括第一电极和第二电极，每个电池单元的第二电极连接到位于所述电池单元下方的第二电极连接部、第一电极通过对应的第一互连线连接到相邻的第一电极连接部；

所述封装层为透明材料，用于将所述多个电池单元、所述多个第一电极连接部、所述多个第二电极连接部、所述多个第一互连线、所述多个第二互连线封装到所述可延展衬底上。

在一种可能的实现方式中，所述电池还包括第一绝缘层和第二绝缘层中的至少一个：

所述第一绝缘层，覆盖在所述多个第一电极连接部、所述多个第二电极连接部和所述多个第二互连线的上方；

所述第二绝缘层，位于所述多个第一电极连接部、所述多个第二电极连接部和所述多个第二互连线的下方，

其中，所述第二互连线的形状为可延展形状，所述第一绝缘层中覆盖在所述第二互连线上的第一部分的形状与所述第一部分所覆盖的第二互连线的形状相同，所述第二绝缘层中位于所述第二互连线下方的第二部分的形状与所述第二部分上方的第二互连线的形状相同。

在一种可能的实现方式中，所述第一电极和所述第二电极为同面电极或异面电极，