[发明专利]一种钙钛矿太阳电池的盖板式封装结构及方法

说明书

本发明公开了一种钙钛矿太阳电池的盖板式封装结构及方法，该结构包括钙钛矿太阳电池器件，钙钛矿太阳电池器件上设置有若干个等效电极，每一个等效电极连接有一个铜胶带，钙钛矿太阳电池器件上覆盖有聚天门冬氨酸酯聚脲，聚脲与聚氨酯具有同类化学键，但其内部脲键、缩二脲键含量远高于聚氨酯，而脲键和氨基甲酸酯基团为聚氨酯中常见的内聚能较高、空间体积较大的特性基团，而缩二脲基团是脲键与异氰酸酯进一步反应交联的产物，与前两者相比内聚能更高。在应用到钙钛矿太阳能电池时，因为聚合物中的刚性链段，使得该密封胶具有优异的力学性能和耐候性能，经过超4000小时的QUVA测试后不开裂、不黄变，且仍能保持95％以上的理化性能。

【技术领域】

本发明属于本发明属于薄膜太阳能技术领域，具体涉及一种钙钛矿太阳电池的盖板式封装结构及方法。

【背景技术】

自2009年钙钛矿太阳电池在实验室中诞生以来，其光电转换效率(PCE)由3.8％迅猛上升至25.2％，有望取代高成本的硅电池成为下一代商用光伏器件。然而钙钛矿太阳电池在本征稳定性上的致命缺陷严重阻碍了它的商业化道路，其在面对水汽时性能的快速衰减现象使之难以与寿命可达数十年的硅电池抗衡。因此越来越多的学者开始将精力投入到研究钙钛矿电池器件的防水工作中，其中外部封装技术就是一种能够显著增强器件水汽稳定性的有效策略。此外，由于目前高效率钙钛矿太阳电池仍以Pb基电池为主，因此采用外部封装来防止电池器件内部的Pb泄露进入自然界也是十分必要的。

相对于传统的硅电池EVA背板封装技术，近年来涌现了不少利用新材料、新设备、新工艺发展出的新型太阳电池封装方法，如单原子沉积技术(ALD)、热熔胶层压技术、紫外固化盖板技术等。然而，这些新方法却各有其不足之处：单原子沉积(ALD)需要4n甚至5n级的高纯稀有气体环境，同时所用有机金属蒸发源纯度要求则更为严格，几乎只能通过进口获取；热熔胶层压方法需占地庞大的真空层压机，同时还对电池器件热稳定性作出了一定要求，否则仅该封装过程中将近100℃的高温就能对钙钛矿电池器件的空穴传输层性能产生严重影响；坚固快捷可靠的紫外固化密封胶方法曾在实验室中风靡一时，但其动辄上千美元/kg的价格注定了它无法在商用领域有进一步发展。因此，待开发一种新的封装结构和封装方法。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供本发明的目的在于克服现有封装技术的缺点，提供一种钙钛矿太阳电池的盖板式封装结构及方法，以防止空气中水汽对钙钛矿太阳电池器件各功能层的影响，同时解决现有的封装方法复杂和成本高的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种钙钛矿太阳电池的盖板式封装结构，包括钙钛矿太阳电池器件，所述钙钛矿太阳电池器件上设置有若干个等效电极，每一个等效电极连接有一个铜胶带；

所述钙钛矿太阳电池器件、等效电极和铜胶带上覆盖有密封胶，密封胶上覆盖有盖板玻璃；或者是钙钛矿太阳电池器件的上表面边部设置有一圈密封胶，整个钙钛矿太阳电池器件和一圈密封胶上覆盖有盖板玻璃；等效铜胶带的外端在钙钛矿太阳电池器件的外侧；

所述密封胶为聚天门冬氨酸酯聚脲。

本发明的进一步改进在于：

优先的，所述铜胶带的宽度为2～3mm，长度为20～25mm，铜胶带为对折结构；对折铜胶带相对的面为粘结面；所述铜胶带的电阻率≤0.03Ω/m。

优先的，所述密封胶的厚度为0.5～1mm。

一种钙钛矿太阳电池的盖板式封装结构的封装方法，包括以下步骤：

步骤1，在钙钛矿太阳电池器件表面的每一个等效电极上连接一个铜胶带，铜胶带的另一端在钙钛矿太阳电池器件的外部；