[发明专利]一种带图案的彩色太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明涉及一种带图案的彩色太阳能电池及其制备方法，包括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和下封装玻璃，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，和/或，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，太阳能电池片包含基底层、光电转换层、传输层和电极层。本发明还公开该带图案的彩色太阳能电池的制备方法。本发明具有制备工艺简单、图案可选范围广、可规模化生产、对环境污染小、具有长期稳定不褪色的优点。

技术领域

本发明属于太阳能电池制备技术领域，特别涉及一种带图案的彩色太阳能电池及其制备方法。

背景技术

随着近年来光伏行业的快速发展，对建筑光伏一体化的美学的要求也更高。制备彩色以及带图案的太阳能组件也在近年来得到了广泛的关注。常见的制备彩色太阳能电池的方法大多基于先制备彩色太阳能电池，再进行封装。由于适用于建筑一体化的材质大多为玻璃基底，由于它具有户外耐久性，质轻的特点。但玻璃大多为透明的，无色的，因此要想改变彩色太阳能电池的外观，需要将电池本身的颜色制备为彩色。传统的太阳能电池如晶硅电池和薄膜太阳能电池（碲化镉、铜铟镓硒），颜色大多为偏深蓝色或黑色。有机或聚合物太阳能电池，虽然可制备成彩色的，但需要改变光吸收层的结构，并且对电池各功能层的能级进行合理的匹配，但普遍能量转化效率偏低，光吸收层的合成工艺耗时长，提纯难，因此这一类彩色太阳能电池的商业化道路还很长。一些通过使用光栅结构或双棱镜结构等薄膜太阳能电池，虽然也可以得到彩色带图案的太阳电池组件，但由于制备工艺比较复杂，如果需要制备带图案的太阳能组件还需要激光刻画的辅助，制备的彩色太阳能电池能量转化效率普遍偏低。在封装好的三玻太阳能电池组件表面敷设带图案的聚合物膜（如彩色聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚氯乙烯膜、聚碳酸酯膜和聚苯乙烯膜等），或用UV打印法、3D打印法等方法制备彩色膜层，在户外长期使用后，经过光照、雨淋后聚合物会发生降解，并且其表面的染料、颜料等物质也会发生分解，释放到环境中造成污染，并且彩色太阳能组件会发生退色，影响美观。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有长期稳定性的带图案的彩色太阳能电池及其制备方法，利用钙钛矿量子点这种光致发光材料的极高发光效率（光致发光的外量子效率接近100%）和高纯度（发光颜色超纯，半高宽小于20nm）可达到全色域、高纯色与高稳定度。

本发明是这样实现的，提供一种带图案的彩色太阳能电池，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、和/或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，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。

本发明是这样实现的，提供一种如前所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，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、和/或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。