專利名稱：一種全固態(tài)染料敏化太陽能電池封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池的封裝方法，特別是一種全固態(tài)染料敏化太陽能電池
的封裝方法。
背景技術(shù)：
迄今為止，已經(jīng)報道的染料敏化太陽能電池的效率達(dá)到了 11. 5%，其較高光電轉(zhuǎn) 換效率以及低成本無污染的特點(diǎn)，使得第三代光伏產(chǎn)業(yè)受到越來越多人的關(guān)注和支持。在 實(shí)現(xiàn)太陽能電池產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程中，電池片的穩(wěn)定性一直以來都是研究人員最關(guān)心的問題之 一。液態(tài)染料敏化太陽能電池由兩片導(dǎo)電玻璃組成，中間用一種熱壓膜粘結(jié)，此種結(jié)構(gòu)對于 封裝工藝的精度要求非常高，費(fèi)用高昂，不利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。除此之外，液態(tài)染料敏化 太陽能電池還存在許多實(shí)際性問題，如泄漏、染料的解吸附以及電極的腐蝕等等。以固態(tài)介 質(zhì)替代液態(tài)電解質(zhì)是避免這些問題的有效途徑，并且由于全固態(tài)單基板太陽能電池的制作 只需要一片導(dǎo)電玻璃，這大大地降低了電池生產(chǎn)的成本。 在實(shí)際應(yīng)用中，如果電池片內(nèi)部構(gòu)造長期暴露于空氣當(dāng)中，會吸收空氣中的水分，
導(dǎo)致電解質(zhì)失效?？諝庵械难鯕鈺趸娊赓|(zhì)中的有機(jī)物，導(dǎo)致電池片的光電轉(zhuǎn)化效率降
低。為了保證電池片能夠長期高效并且穩(wěn)定地工作，必須對電池片進(jìn)行封裝，隔絕水分和氧
氣。在隔絕空氣的條件下，全固態(tài)染料敏化太陽能電池的穩(wěn)定性大幅度提升。 本發(fā)明通過在電池片背面通過熱熔膠粘接一片隔水隔氧的聚酯背膜，并且在四周
加裝樹脂邊框，用玻璃膠密封，從而有效的解決了上述技術(shù)難題，提高了全固態(tài)染料敏化太
陽能電池的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種使電池片不受大氣中水分和氧氣影響的方法。
所提供的方法工藝簡單、成本低廉、具有很高的實(shí)用價值。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是 —種染料敏化太陽能電池的封裝方法，包括如下步驟首先在電池片背面通過熱 熔膠粘接相應(yīng)尺寸的聚酯薄膜，再在上述粘接了聚酯薄膜的電池片的四周加裝樹脂邊框， 并用玻璃膠密封固定所述的樹脂邊框，完成封裝。 本發(fā)明所述的熱熔膠是一種在常溫下為固體，加熱熔融到一定程度變?yōu)槟芰鲃忧?有一定粘性的液體粘合劑，其主要成分為乙烯與醋酸乙烯的共聚物。 本發(fā)明所述的聚酯薄膜厚度為0. 29 0. 35mm，上下表面層為含氟薄膜，中間層為 聚對苯二甲酸乙二醇酯，水蒸氣透過率小于0. 05，與所述熱熔膠粘接強(qiáng)度大于30N/10mm。
本發(fā)明在電池片背面粘接聚酯薄膜的工序通過層壓機(jī)完成。 本發(fā)明將電池片、熱熔膠薄膜及聚酯薄膜依次逐層放置于層壓機(jī)工作區(qū)域，加熱 板升溫至70-12(TC，抽真空4 6分鐘，加壓并保持4 8分鐘后冷卻，完成聚酯薄膜的粘 接。
本發(fā)明所述的層壓機(jī)的溫度控制范圍為室溫至is(Tc，溫度均勻性為士rc，極限
真空10Pa，可調(diào)層壓壓力為0. 02 0. lMPa。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。
將全固態(tài)染料敏化太陽能電池片、熱熔膠薄膜(優(yōu)選EVA)、聚酯薄膜(優(yōu)選PET) 依次逐層放置于層壓機(jī)工作區(qū)域，加熱板升溫至70-12(TC，抽真空4 6分鐘，加壓并保持 4 8分鐘。自然冷卻至室溫。然后，在電池片四周側(cè)邊涂覆玻璃膠，加裝樹脂邊框并固定， 在室溫下，固化48小時，即完成全固態(tài)染料敏化太陽能電池的封裝。 本實(shí)施例中的熱熔膠是一種不需溶劑、不含水份、100%的固體可熔性的聚合物， 在常溫下為固體，加熱熔融到一定程度變?yōu)槟芰鲃忧矣幸欢ㄕ承缘囊后w粘合劑，主要成分 為乙烯與醋酸乙烯的共聚物。本實(shí)施例中的聚酯薄膜厚度為0. 29 0. 35mm，上下表面層為含氟薄膜，中間層為 聚對苯二甲酸乙二醇酯，水蒸氣透過率小于0. 05，與熱熔膠粘接強(qiáng)度大于30N/10mm ;
本實(shí)施例中所應(yīng)用的層壓機(jī)的溫度控制范圍為室溫至18(TC，溫度均勻性為 ± 1°C ，極限真空10Pa，可調(diào)層壓壓力為0. 02 0. lMPa。
采用下述方法對上述技術(shù)方案的技術(shù)效果進(jìn)行驗(yàn)證 將封裝之后的電池片和一塊未封裝的電池片分別與一個電阻為50歐姆的電阻相 連，置于露天條件之下，每天分時段記錄電池片開路電壓，短路電流，觀察其性能變化，實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)記錄30天。數(shù)據(jù)表明，封裝后的電池片在露天條件下工作30之后各方面的性能參數(shù) 幾乎沒有變化，仍能穩(wěn)定高效的工作，但是未封裝的電池片在露天條件下，各方面的性能參 數(shù)均直線下滑，在5天之后已經(jīng)完全停止工作。
權(quán)利要求
一種染料敏化太陽能電池的封裝方法，包括如下步驟首先在電池片背面通過熱熔膠粘接相應(yīng)尺寸的聚酯薄膜，其次再在上述粘接了聚酯薄膜的電池片的四周加裝樹脂邊框，最后用玻璃膠密封固定所述的樹脂邊框，即完成封裝。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝方法，其特征在于，所述的熱熔膠是一種在常溫下為固 體，加熱熔融到一定程度變?yōu)槟芰鲃忧矣幸欢ㄕ承缘囊后w粘合劑，其主要成分為乙烯與醋 酸乙烯的共聚物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封裝方法，其特征在于，所述的聚酯薄膜厚度為0. 29 0. 35mm，上下表面層為含氟薄膜，中間層為聚對苯二甲酸乙二醇酯，水蒸氣透過率小于 0. 05，與所述熱熔膠粘接強(qiáng)度大于30N/10mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3之一所述的封裝方法，其特征在于，在所述電池片背面粘接聚酯 薄膜的工序通過層壓機(jī)完成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的封裝方法，其特征在于，將電池片、熱熔膠薄膜及聚酯薄膜 依次逐層放置于層壓機(jī)工作區(qū)域，加熱板升溫至70-12(TC，抽真空4 6分鐘，加壓并保持 4 8分鐘后冷卻，完成聚酯薄膜的粘接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的封裝方法，其特征在于，所述的層壓機(jī)的溫度控制范圍為 室溫至18(TC，溫度均勻性為士rC，極限真空10Pa，可調(diào)層壓壓力為0. 02 0. lMPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種封裝全固態(tài)染料敏化太陽能電池的方法，使用層壓機(jī)，在電池片背面通過熱熔膠粘接上一種隔水隔氧耐腐蝕的背膜，然后在四周加裝樹脂邊框，用玻璃膠密封固定。該方法不僅工藝簡單、成本低廉，特別是解決了全固態(tài)染料敏化太陽能電池暴露在空氣中吸水和氧化的難題，是一種提高全固態(tài)染料敏化太陽能電池穩(wěn)定性的有效方法。
文檔編號H01G9/20GK101777434SQ20101012231
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者劉廣輝, 劉林峰, 向鵬, 周子明, 庫治良, 徐覓, 李雄, 汪恒, 程一兵, 胡敏, 舒婷, 榮耀光, 韓宏偉, 魯建峰 申請人:華中科技大學(xué)