[发明专利]一种带图案的彩色太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种带图案的彩色太阳能电池，其特征在于，包括依次叠加在一起的上封装玻璃、第一彩色钙钛矿量子点胶膜、太阳能电池片、第二彩色钙钛矿量子点胶膜、下封装玻璃，在上封装玻璃与第一彩色钙钛矿量子点胶膜接触的表面上带有图案，在下封装玻璃与第二彩色钙钛矿量子点胶膜接触的表面上带有图案，该图案分别与第一彩色钙钛矿量子点胶膜、第二彩色钙钛矿量子点胶膜挤压后使得第一彩色钙钛矿量子点胶膜和第二彩色钙钛矿量子点胶膜的厚度发生变化，含有钙钛矿量子点多的胶膜区域发光强度变强，颜色饱和度更高；含有钙钛矿量子点少的胶膜区域颜色变暗，在第一彩色钙钛矿量子点胶膜和第二彩色钙钛矿量子点胶膜上分别产生颜色的深浅变化；

其中，太阳能电池片包含基底层、光电转换层、传输层和电极层，太阳能电池片为钙钛矿太阳能电池片、非晶硅太阳能电池片、单晶和多晶硅太阳能电池片、碲化镉太阳能电池片、铜铟镓硒太阳能电池片、染料敏化太阳能电池片，有机太阳能电池片、聚合物太阳能电池片中的任意一种。

2.一种如权利要求1所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将叠加组装在一起的上封装玻璃、第一彩色钙钛矿量子点胶膜、太阳能电池片、第二彩色钙钛矿量子点胶膜、下封装玻璃放入层压机中进行层压加工；所述上封装玻璃和下封装玻璃的图案分别采用如下方法制备：

采用激光刻蚀方法加工图案，激光刻蚀深度为5nm~20µm，或者，

采用UV打印法、3D打印法、蒸镀法、原子层沉积法、溅射法、等离子化学气相沉积法、丝网印刷法中的一种方法沉积一层薄膜层，薄膜层厚度为20nm~1mm，该薄膜层的成份为氧化镁、氧化钙、氧化忆、氧化钙、镁铝尖晶石、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锡、氧化锌、氟化镁、氧化钼、氮化硅、氮化碳、掺锡氧化铟、掺铝氧化锌、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯中至少一种；

所述第一彩色钙钛矿量子点胶膜和第二彩色钙钛矿量子点胶膜为相同或不同色彩的钙钛矿量子点胶膜，钙钛矿量子点胶膜采用如下方法制备：

将带颜色的钙钛矿量子点敏化材料以溶液态或粉末态的形式加入到乙烯和辛烯的共聚物（POE）、聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物（EVA）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）中任意一种胶膜材料中，并混合均匀，将混合物采用挤出方式得到不同颜色的钙钛矿量子点胶膜；或者，

采用刮涂方式将混合物沉积在上封装玻璃和/或下封装玻璃的表面，干燥后得到不同颜色的钙钛矿量子点胶膜。

3.如权利要求2所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿量子点敏化材料的分子式为CH₃NH₃PbX₃或CsPbX₃，其中X为Br、I、Cl中任意一种，钙钛矿量子点敏化材料颗粒的粒径尺寸在3nm~10µm之间。

4.如权利要求2或3所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，钙钛矿量子点胶膜的颜色为蓝色、绿色、黄色、红色或白色中至少一种。

5.如权利要求4所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，

在蓝色钙钛矿量子点胶膜中含有CsPbCl₃钙钛矿量子点敏化材料，或者含有体积比1：1的钙钛矿量子点敏化材料CsPbBr₃与CsPbCl₃，

在绿色钙钛矿量子点胶膜中含有CsPbBr₃钙钛矿量子点敏化材料，

在黄色钙钛矿量子点胶膜中含有体积比1：1的钙钛矿量子点敏化材料CsPbBr₃与CsPbI₃，

在红色钙钛矿量子点胶膜中含有CsPbI₃钙钛矿量子点敏化材料，或者含有体积比1：2的钙钛矿量子点敏化材料CsPbBr₃与CsPbI₃，

在白色钙钛矿量子点胶膜中含有蓝色、绿色和红色的钙钛矿量子点敏化材料，或者将一层蓝色、一层黄色、一层红色共三层钙钛矿量子点胶膜依次相互叠加组合在一起得到的。