[发明专利]一种彩色薄膜光伏组件及其制备方法

说明书

本发明提供了一种彩色薄膜光伏组件的制备方法，本发明将干涉膜层、可选的阻挡层、透明前电极层和电池层进行连续成膜，形成一体，且组件的颜色是由干涉膜层、可选的阻挡层、透明前电极层和电池层这四层材料的种类和膜厚度共同决定的，利用折射率和膜厚实现对不同太阳光波段的选择性反射，从而使组件表面呈现不同的颜色，因此颜色调节范围更大，方法更简单。新工艺与薄膜组件制备工艺有机结合，流程简单，制造成本低，且能实时进行颜色的连续调节。本发明还提供了一种彩色薄膜光伏组件。

技术领域

本发明属于光伏技术领域，尤其涉及一种彩色薄膜光伏组件及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，一方面人类对能源的消耗需求日益增加，另一方面常规能源的储量日益短缺。在整个社会能源的消耗中，作为人类主要活动场所的建筑占了全部能源消耗的1/3。发展绿色节能建筑成为一个主流方向和世界各国的重要国策。在节能的基础上更进一步赋予建筑发电的新功能，是一场对绿色建筑的能源革命。其中，光伏发电技术因其自身独特的优点，能够实现与建筑完美结合，真正实现建筑发电的功能。随着技术的发展和前期市场的开发，光伏发电与建筑结合日趋成熟，庞大的建筑光伏需求和市场也将被彻底激活，同时也必然对建筑光伏产品提出更多、更高的要求。

建筑光伏产品与传统的地面光伏电站产品不同，作为建筑构件的一部分，除了满足发电功能，同时需要满足建筑自身的需求，包括美观，寿命，经济，环境影响小(光污染)，以及一定的私密性等，这些需求促进了彩色光伏组件的发展和应用。

目前彩色组件的制备方法主要有：1)在组件表面印刷或打印彩色染料，包括彩釉，优点是工艺简单，缺点是染料或彩釉长期环境下的耐候性差，并且对太阳光的透过影响大，进而影响光伏组件发电效率。2)采用彩色封装胶膜，包括EVA，PVB等，实现了将彩色材料封装在組件内部从而避免大气环境影响，然而这种方法仅适用于透光组件，而且彩色材料自身存在不稳定性和颜色不均匀问题，以及影响组件整体的透光率等。3)彩色玻璃，通过在玻璃中添加一定的金属元素获得彩色玻璃，除了玻璃制备工艺复杂，玻璃中的金属杂质在光伏组件的制备和使用过程中都存在扩散的可能性，并进一步影响组件的稳定性；而且彩色玻璃本身会大大降低太阳光的透过，降低组件效率。4)干涉膜玻璃技术，在玻璃上沉积金属氧化物薄膜，利于光干涉原理呈现特定的颜色。优点是对太阳光透过影响小，而且可以直接用作晶硅电池组件的前板玻璃。

现有彩色薄膜光伏组件技术中，彩色染料、胶膜和玻璃技术存在长期不稳定性和光透损失大的问题；而干涉膜技术是沿用晶硅组件技术，将干涉膜预先沉积在玻璃上形成彩色玻璃，作为独立的部件再通过胶膜与制备好的薄膜组件封装成彩色组件。该方法工艺复杂，而且制造成本昂贵，不适合大规模推广和使用。同时该工艺不利于组件制造商对组件颜色的调节，彩色光伏组件品种相对少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种彩色薄膜光伏组件及其制备方法，本发明中的制备方法大大简化了彩色组件生产流程和复杂性，显著降低了彩色组件的制造成本，更适合大规模推广和应用。同时，新的彩色薄膜组件生产工艺可以实现在线颜色的连续可调，适合多种彩色薄膜光伏组件的制造。

本发明提供一种彩色薄膜光伏组件的制备方法，包括以下步骤：

在玻璃衬底上依次复合干涉膜层、可选的阻挡层、透明前电极层，电池层和背电极层；

所述干涉膜层采用溅射、热蒸发或化学气相沉积的方法复合在所述玻璃衬底上；

所述可选的阻挡层通过溅射、热蒸发或化学气相沉积的方法复合在所述干涉膜层表面；

所述透明前电极层通过化学气相沉积或溅射的方法复合在所述干涉膜表面。

优选的，所述干涉膜层包括氧化硅，氧化钛，氧化镁，氧化锌，氧化锆，氧化锡，氧化钙，氧化钽，氧化铟和氮化硅中的一种或几种；

所述干涉膜层为1～7层的单膜层或复合膜层；