[发明专利]用于钙钛矿/硅叠层太阳能电池组件的去潮除氧封装装置

说明书

本发明公开一种用于钙钛矿/硅叠层太阳能电池组件封装的去潮除氧封装装置，包括上盖、压缩气囊、玻璃板/封胶膜储存腔和加热系统；压缩气囊设置于上盖下方，压缩气囊与上盖之间形成上真空室，玻璃板/封胶膜储存腔设置于上盖和压缩气囊下方；所述加热系统包括发热板，用于对放置于其上的待封装太阳能电池组件进行加热干燥；压缩气囊与发热板之间构成下真空室；所述玻璃板/封胶膜储存腔包括玻璃板/封胶膜入口、夹具、滑道；所述滑道能够将玻璃板与封胶膜运送至放在发热板上的待封装电池表面。使用本发明的去潮除氧封装装置对太阳能电池组件进行封装，可充分去除电池组件表面的水氧，保证光伏组件产品的密封性，提高封装组件的长期稳定性。

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，特别涉及一种用于钙钛矿/硅叠层太阳能电池组件的去潮除氧封装装置。

背景技术

目前，全球生态环境和能源短缺问题日益严重，太阳能光伏发电受到各国普遍关注。产业化晶体硅的电池转换效率约为20％，进一步提升效率存在技术和成本的制约瓶颈。而钙钛矿太阳能电池的转换效率在短短数年时间从3.8％提升到23.4％，并且仍在不断刷新。钙钛矿体系是指一类与钙钛矿具有相似晶体结构的有机-无机杂化无体系的总称。钙钛矿具有复杂的电学和光学特性，其核心光电转换材料具有廉价、容易制备的特点，这为其大规模、低成本制造提供了可能。同时单晶硅的带隙大约为1.1eV，是理想的窄带隙子电池。钙钛矿材料具有带隙连续可调(1.25-2.0eV)的特点。基于上述特点，在硅太阳能电池上叠加钙钛矿太阳能电池，制备钙钛矿/硅叠层太阳能电池，可有效扩展太阳能电池的光谱吸收范围，显著提高电池的能量转换效率，是光伏技术发展的前沿与必然趋势。

太阳能电池由于易受环境中水汽、氧气、灰尘、腐蚀性化学物质和外力冲击等的影响，导致损坏、性能下降甚至失效，无法长期稳定地在自然环境中工作。且单个太阳电池电流和电压输出值较小，无法满足实际应用对输出功率的要求。因此，须将太阳能电池串、并联，实施封装保护，制成几瓦到数百瓦不同输出功率的光伏发电组件。常用的组件封装装置主要为层压机。组件封装技术与太阳能电池的功率输出、工作寿命、可靠性和成本紧密相关。

与硅太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池中的吸光层、空穴传输层及电子传输层等对水氧更加敏感，长期暴露在水氧中会导致相关材料分解及器件效率的快速衰减。因此，对于钙钛矿/硅叠层太阳能电池，有效可靠的封装技术和封装装置十分必要。目前，常规太阳能封装装置为层压机，包括上下真空室和气囊。使用层压机时，将玻璃板、上封胶膜、太阳能电池、下封胶膜和背板玻璃按一定次序层叠之后放入层压机进行抽气加热和压合封装。在层压机压合的过程中，由于电池的上下均覆盖封胶膜和玻璃盖板，电池内外表面所吸附的水氧在加热和真空作用下虽然可以解除吸附，但由于大面积层状胶膜和盖板的存在，无法快速扩散出来，造成封装之后大量水氧被封装在电池内部，影响太阳能电池后续的使用。可以看到，现有封装装置不能满足钙钛矿/硅太阳能电池对超低水氧环境的苛刻要求，使得钙钛矿/硅叠层太阳能电池难以长期高效稳定的工作。这对组件封装装置提出了更高的技术要求，要求设计一种适用于钙钛矿/硅叠层太阳能电池的封装装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足而提供用于钙钛矿/硅叠层太阳能电池组件的去潮除氧封装装置，在充分去除电池组件表面水氧基础上，保证光伏组件产品的密封性，提高封装组件的长期稳定性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

用于钙钛矿/硅叠层太阳能电池组件的去潮除氧封装装置，所述去潮除氧封装装置包括密闭壳体和安装于密闭壳体上的上盖、压缩气囊、玻璃板/封胶膜储存腔和加热系统；

所述上盖包括与真空泵相连的第一抽气孔、第二抽气孔；所述上盖与玻璃板/封胶膜储存腔相连，能够打开；

压缩气囊设置于上盖下方，压缩气囊与上盖之间形成上真空室，第一抽气孔位于上真空室；

玻璃板/封胶膜储存腔设置于上盖和压缩气囊下方；