一種柔性太陽能電池板及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明是提出了一種新型的柔性太陽能電池板的結(jié)構(gòu)及其制備方法。其特征是將傳統(tǒng)的硬質(zhì)太陽能電池板切割成最大寬度不大于設(shè)計(jì)最小彎曲曲率半徑的電池面元，用柔性材料從側(cè)面連接上述電池面元，得到柔性的復(fù)合太陽能電池板。所得的柔性太陽能電池板，可以在不小于設(shè)計(jì)彎曲曲率半徑范圍內(nèi)任意彎曲，可折疊，具有高光電轉(zhuǎn)換效率，可以達(dá)到或接近同類硬質(zhì)太陽能電池板的效率。
【專利說明】一種柔性太陽能電池板及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽能電池領(lǐng)域，特別涉及到一種高光電轉(zhuǎn)換效率，可大范圍彎曲的柔性太陽能電池板的設(shè)計(jì)與制備技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]常見的太陽能電池板，可以分為無機(jī)和有機(jī)材料兩大類。無機(jī)材料，比如單晶硅、多晶硅等具有光電轉(zhuǎn)換效率高、耐候性好等特點(diǎn)，而有機(jī)材料主要優(yōu)勢體現(xiàn)在柔性彎曲上，使其能用于許多特殊場合，如非平面器件，便攜式裝備等。但是有機(jī)材料的光電轉(zhuǎn)換效率較低，并且使用壽命短。獲得高光電轉(zhuǎn)換效率的柔性太陽能器件引起了人們的極大關(guān)注。目前報(bào)道的有在柔性聚合物基體上蒸渡硅基太陽能電池薄膜的做法，但是和硬質(zhì)基底或晶硅基底上生成的太陽能電池薄膜相比，其光電轉(zhuǎn)換效率相差甚遠(yuǎn)，剛剛超過一半多一點(diǎn)。究其原因，主要是因?yàn)榫酆衔锘w上薄膜生長溫度較低，而高光電轉(zhuǎn)換效率薄膜要求生長溫度在450°C以上，因此，為了獲得高的光電轉(zhuǎn)換效率，最好的選擇還是硬質(zhì)基體。將硬質(zhì)基體上的太陽能電池薄膜制成柔性太陽能電池板也有報(bào)道，主要是通過將硬質(zhì)基體太陽能電池板切割成小塊電池面元，貼于柔性聚合物膜上來實(shí)現(xiàn)，通過改變電池面元的尺寸及排列方式，可以在較大范圍內(nèi)獲得柔性，同時保持較高的光電轉(zhuǎn)換效率，并且其工藝簡單，有較好的應(yīng)用前景。但是這種方式需要使用大面積的聚合物膜覆蓋電池面元，這對聚合物膜的光學(xué)性質(zhì)提出了較高要求，同時，聚合物膜的用量也較大，還有很大的改進(jìn)空間。本發(fā)明將提供一種柔性太陽能電池板，其構(gòu)成基元同樣是硬質(zhì)太陽能電池面元，但是卻不需要使用柔性聚合物膜大面積覆蓋電池面元，使膜的種類可以擴(kuò)大，且用量降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有柔性太陽能電池板的不足，提供高效率的柔性太陽能電池板的設(shè)計(jì)及其制備方法，得到的柔性太陽能電池板光電轉(zhuǎn)換效率能接近硬質(zhì)太陽能電池板，同時能在各個方向以較大的角度彎曲甚至折疊。
[0004]為了達(dá)到上述性能，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案:
[0005]1.將傳統(tǒng)的硬質(zhì)太陽能電池板切割成特定形狀和尺寸的電池面元，其器件組成，如背面、正面電極連接等方式與傳統(tǒng)太陽能電池板無異；
[0006]2.將I中得到的電池面元在平面內(nèi)鋪開，相鄰電池面元間隙以不小于電池面元厚度為限，根據(jù)需要決定電池面元的密度和排列方式；
[0007]3.在電池面元間隙中填上粘結(jié)性能良好的柔性聚合物，使電池面元連成整體，形成柔性太陽能電池板；
[0008]4.根據(jù)需要，選擇電池面元間的電學(xué)連接方式，以一定數(shù)量電池面元串聯(lián)的方式來調(diào)節(jié)輸出電壓，以并聯(lián)的方式調(diào)節(jié)輸出電流，所用具體的技術(shù)與傳統(tǒng)太陽能電池板無異。
[0009]本發(fā)明的柔性太陽能電池板相對于傳統(tǒng)直接在柔性聚合物基材上生長的太陽能電池薄膜具有光電轉(zhuǎn)換效率高，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。相對于將電池面元貼在柔性聚合物膜上形成的柔性太陽能電池板而言，所用的聚合物量大幅減少，并且對于聚合物的光學(xué)性能沒有要求，可以選擇的聚合物范圍更廣，有利于拓展其應(yīng)用范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0010]圖1.實(shí)施例1示意圖。
[0011]圖2.實(shí)施例2示意圖。
[0012]圖3.實(shí)施例3示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1:
[0014]將按現(xiàn)有技術(shù)制得的單晶硅光伏太陽能電池片切割成邊長為5毫米的等邊三角形電池面元a，按圖1中的方式排列，相鄰片間的間隙略大于電池面元的厚度，縫隙用柔性環(huán)氧樹脂(b)填充，加入適當(dāng)比例的固化劑，按固化劑的使用說明在特定溫度下固化，及得到柔性高分子連接的柔性太陽能電池板，其尺寸為50mmX50mm。上述柔性太陽能電池板又可以繼續(xù)用類似方式連接成更大的柔性太陽能電池板，或串、并聯(lián)調(diào)節(jié)輸出電壓或電流。
[0015]實(shí)施例2:將實(shí)施例1中的電池面元換為邊長10毫米的正方形(a)，粘結(jié)材料改用聚丙烯酸樹脂(b)，所得器件如圖2。
[0016]實(shí)施例3:將實(shí)施例1中的電池面元換位邊長15毫米正六邊形(a)，粘結(jié)材料改用聚氨酯膠(b)即可，所得器件如圖3。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性太陽能電池板，其特征在于:將硬質(zhì)太陽能電池板切割成一定尺寸的電池面元，用柔性材料將上述電池面元從側(cè)面連接得到所述柔性太陽能電池板。
2.權(quán)利要求1中的硬質(zhì)太陽能電池板包括經(jīng)由高溫制備在硬質(zhì)玻璃基底或晶硅基底上的太陽能電池板，柔性連接材料為高分子材料，包括但不僅限于聚丙烯酸或聚丙烯酸酯類，環(huán)氧樹脂，聚氨酯，聚烯烴或它們的共聚物或復(fù)合物。
3.權(quán)利要求1中的電池面元,其尺寸小于柔性電池板設(shè)計(jì)要求的彎曲最小曲率半徑，連接時電池面元相鄰間隙不小于電池面元厚度。
【文檔編號】H01L31/18GK103915521SQ201310005769
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月8日
【發(fā)明者】山丹 申請人:山丹