电池串联的方法和钙钛矿电池与流程

xiaoxiao2026-09-14  3


本申请涉及钙钛矿太阳能电池,具体涉及电池串联的方法和钙钛矿电池。


背景技术:

1、钙钛矿太阳能电池在小面积单结器件上的认证功率转换效率(pce)较高。钙钛矿太阳能电池可以与串联配置的硅光伏(pv)协同工作。尽管实验室规模的小面积钙钛矿太阳能电池展现出了高效率,但在扩大尺寸的过程中,出现效率大幅降低的现象。

2、钙钛矿太阳能电池因扩大尺寸而导致的认证pce下降的原因有:在大面积组件制备时需要对金属电极进行激光刻划,用以分割成小的子电池来提高器件电压,当引入用于制造模块互连时,电池片电极之间的连接接触经常出现不良,导致效率损失。

3、需要说明的是,上述内容并不必然是现有技术,也不用于限制本申请的专利保护范围。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本申请的目的是提供电池串联的方法和钙钛矿电池,用于解决上述一个或多个问题。

2、为实现上述目的,本申请采用如下技术方案:

3、一种电池串联的方法,用于串联同一基底上的多个子电池,相邻子电池的透明电极通过p1沟槽间隔,相邻子电池的功能层通过p2沟槽间隔,相邻子电池的顶电极通过p3沟槽间隔;p1沟槽、p2沟槽和p3沟槽在厚度方向上的投影不重合;所述方法包括:

4、通过下压部件对目标顶电极进行施压,使目标顶电极进入相应的p2沟槽,进而与所述相应的p2沟槽底部的透明电极物理接触,该目标顶电极为所述多个子电池中的任一个目标子电池的顶电极,所述相应的p2沟槽底部的透明电极对应目标子电池的相邻子电池;

5、其中,所述下压部件能够在不同的p2沟槽内进行预定行程的往复式运动。

6、在其中一些实施方式中,所述下压部件给压的压力为大于0pa至≤3.5gpa;在下压过程中,所述下压部件的底端与p2槽的底端的最短距离控制在100~300nm。

7、在其中一些实施方式中,所述下压部件位于所述相应的p2沟槽的正上方;

8、通过下压部件对目标顶电极进行施压,包括:

9、通过电机带动所述下压部件竖直向下运动,将目标顶电极下压到所述相应的p2沟槽中;

10、其中,在下压完成后,目标顶电极形变为连接处弯折的两个贴合层,两个贴合层分别贴合在所述对应的p2沟槽的两个内壁,所述连接处贴合所述对应的p2沟槽的底部。

11、在其中一些实施方式中,所述下压部件包括第一下压部,所述第一下压部为长条形的片状物;其中,所述第一下压部靠近所述对应的p2沟槽一端设置有凹槽;

12、通过下压部件对目标顶电极进行施压,包括:

13、通过第一下压部件对目标顶电极进行第一次施压,在第一下压部下压后,目标顶电极形变为连接处弯折的两个贴合层,两个贴合层分别贴合在所述对应的p2沟槽的两个内壁,所述连接处贴合所述对应的p2沟槽的底部并形成与凹槽对应的凸起部。

14、在其中一些实施方式中,所述第一下压部件的宽度为40~60μm;

15、所述凹槽的宽度为20~30μm,深度为10~30μm。

16、在其中一些实施方式中,所述下压部件还包括第二下压部,所述第二下压部为长条形的片状物;其中,所述第一下压部靠近所述对应的p2沟槽一端设有平整面;

17、通过下压部件对目标顶电极进行施压,还包括:

18、在第一下压部件完成施压后,通过第二下压部件对目标顶电极进行第二次施压,压平所述凸起部。

19、在其中一些实施方式中,在所述第一次施压的过程中,物理给压的压力为20~30kpa,按压时间为20~30s;

20、在所述第二次施压的过程中,物理给压的压力为40~60kpa,按压时间为30~40s。

21、在其中一些实施方式中,

22、所述p1沟槽的线宽为20~50μm,p2沟槽的线宽为50~200μm,p3线沟槽的线宽为30~100μm;

23、其中,p1沟槽与p2沟槽在厚度方向上的投影间距为200~300μm。

24、在其中一些实施方式中,所述顶电极的材料包括ito、izo、iwo、fto、ico、azo、bzo、cu、ag、au、al、碳电极、碳纳米管、ag/al合金电极中的一种或多种;

25、所述顶电极的厚度为100~200nm。

26、在其中一些实施方式中,所述多个子电池排布形成长方向上单行、宽方向上复数列的阵列排布;每个所述子电池宽为10~100mm,长为30~500mm,相邻所述子电池的功能层之间的间距为0.1~2mm。

27、一种(大面积)钙钛矿电池,包括一个基底和位于该基底上的多个子电池,相邻子电池的透明电极通过p1沟槽间隔,相邻子电池的功能层通过p2沟槽间隔,相邻子电池的顶电极通过p3沟槽间隔;p1沟槽、p2沟槽和p3沟槽在厚度方向上的投影不重合;

28、多个子电池中的至少两个相邻子电池通过如上所述的电池串联的方法实现串联。

29、本申请实施例采用上述技术方案可以包括如下优势:

30、使用下压部件对顶电极向p2沟槽内进行物理给压,使顶电极在p2沟槽的两侧和底部中形成良好接触,从而使子电池之间接触良好,器件串联电阻减小,光电转换效率提升。此外,还能有效减轻激光划线沟槽边缘出现崩边效应,提高组件封装良率。



技术特征:

1.一种电池串联的方法,其特征在于,用于串联同一基底上的多个子电池,相邻子电池的透明电极通过p1沟槽间隔,相邻子电池的功能层通过p2沟槽间隔,相邻子电池的顶电极通过p3沟槽间隔;p1沟槽、p2沟槽和p3沟槽在厚度方向上的投影不重合;所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述下压部件给压的压力为大于0pa至≤3.5gpa;在下压过程中,所述下压部件的底端与p2槽的底端的最短距离控制在100~300nm。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述下压部件位于所述相应的p2沟槽的正上方;

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述下压部件包括第一下压部,所述第一下压部为长条形的片状物;其中,所述第一下压部靠近所述对应的p2沟槽一端设置有凹槽;

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一下压部件的宽度为40~60μm;

6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述下压部件还包括第二下压部,所述第二下压部为长条形的片状物;其中,所述第一下压部靠近所述对应的p2沟槽一端设有平整面;

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,

8.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,

9.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,顶电极的材料包括ito、izo、iwo、fto、ico、azo、bzo、cu、ag、au、al、碳电极、碳纳米管、ag/al合金电极中的一种或多种;

10.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,

11.一种钙钛矿电池,其特征在于,包括一个基底和位于该基底上的多个子电池,相邻子电池的透明电极通过p1沟槽间隔,相邻子电池的功能层通过p2沟槽间隔,相邻子电池的顶电极通过p3沟槽间隔;p1沟槽、p2沟槽和p3沟槽在厚度方向上的投影不重合;


技术总结
本申请提供了一种电池串联的方法和钙钛矿电池,涉及钙钛矿太阳能电池技术领域。通过下压部件物理给压,让顶电极进入P2沟槽,使得钙钛矿子电池之间形成串联通路,完成钙钛矿子电池之间的串联。下压部件对P2沟槽进行物理给压,能够让顶电极在P2沟槽中形成良好接触,从而使子电池之间接触良好,器件串联电阻减小,光电转换效率提升,还能有效减轻激光划线沟槽边缘出现崩边效应,提高组件封装良率。

技术研发人员:邓世成,卢晨星,张学玲
受保护的技术使用者:天合光能股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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