制作柔性太阳电池用的刚性复合衬底制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种制作柔性太阳电池用的刚性复合衬底制造方法，其特点是：包括以下制备过程：清洗玻璃；将聚酰亚胺胶均匀涂覆于清洗后玻璃表面，玻璃表面形成聚酰亚胺预制膜；对聚酰亚胺预制膜进行固化，即形成制作柔性太阳电池用的刚性复合衬底。本发明通过采用聚酰亚胺膜-苏打玻璃作为刚性复合衬底，充分利用了苏打玻璃与吸收层薄膜太阳电池热膨胀系数接近和耐高温的特点，聚酰亚胺依靠与玻璃之间的附着力，高温时聚酰亚胺衬底不变形，为制造具有较大柱状晶粒高转换效率的柔性太阳电池打下了基础；将聚酰亚胺胶涂于玻璃表面，可以较好改善衬底的粗糙度；具有制备工艺简单、易于实施，制备出的产品能够适应于各种环境，具有极其广泛的应用前景。
【专利说明】制作柔性太阳电池用的刚性复合衬底制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于太阳电池衬底制作【技术领域】，特别是涉及一种制作柔性太阳电池用的刚性复合衬底制造方法。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，越来越多的领域需要太阳电池即有较高的质量比功率，又能够在恶劣环境中正常使用，这就促进了柔性太阳电池技术的发展。为实现既具有较高的质量比功率，又具有柔性、可折叠性和不怕摔碰的薄膜太阳电池，聚酰亚胺(PI)为衬底的薄膜太阳电池脱颖而出。然而由于聚酰亚胺的热膨胀系数无法与材料本身具有很好的匹配，并且在温度较高时，作为衬底的聚酰亚胺会产生较大的形变，导致制出的薄膜太阳电池较为疏松，容易脱落，而温度较低时，生长出的薄膜太阳电池结晶质量较差，晶粒细小，缺陷较多，增加了载流子的复合，缩短了少子的寿命，进而影响了电池性能。
【发明内容】
[0003]本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够使高温时聚酰亚胺衬底不变形，生长出的薄膜太阳电池不脱落，并且薄膜太阳电池电学特性好的制作柔性太阳电池用的刚性复合衬底制造方法。
[0004]本发明包括如下技术方案:
[0005]制作柔性太阳电池用的刚性复合衬底制造方法，其特点是:包括以下制备过程:
[0006]⑴采用苏打玻璃作为刚性衬底，对苏打玻璃进行表面清洗；
[0007]⑵将聚酰亚胺胶均匀涂覆于苏打玻璃表面，形成聚酰亚胺预制膜；
[0008]⑶将涂有聚酰亚胺预制膜的苏打玻璃放入烘箱内进行固化，苏打玻璃一面形成作为柔性衬底的聚酰亚胺膜，完成柔性太阳电池用的刚性复合衬底的制作过程。
[0009]本发明还可以采用如下技术措施:
[0010]所述⑴中苏打玻璃的清洗清洗过程包括:将苏打玻璃放入重铬酸钾溶液中浸泡2h，将苏打玻璃取出用去离子水冲洗；将冲洗洁净的苏打玻璃置于浓度为99.5%的丙酮溶液中，放入超声波清洗机中，超声波频率为20-30kHz，清洗20-25min ;将苏打玻璃从丙酮溶液中取出，用去离子水冲洗后，再将苏打玻璃置于浓度为99.7%的酒精中，放入超声波清洗机中，超声波频率为20-30kHz，清洗20-25min ;最后将苏打玻璃从酒精中取出，放入盛有去离子水的烧杯中，在超声波清洗机中超声波频率为20-30kHz，每20-25min清洗一遍，共清洗三遍；所述⑵中聚酰亚胺预制膜的制备过程包括:把清洗过后的苏打玻璃用氮气吹干，放在匀胶机的转盘上，将聚酰亚胺胶涂覆于苏打玻璃表面，以1300-1500r/min的转速匀速匀胶35-45S，苏打玻璃表面形成聚酰亚胺预制膜；所述⑶中聚酰亚胺膜的固化过程包括:将有聚酰亚胺预制膜的苏打玻璃放入烘箱，10-20min，烘箱温度从25°C升至125_135°C ；125-135°C维持 20-30min ;5_10min，烘箱温度从 125_135°C升至 150-160°C ;150-160°C维持10-15min ;5_10min，烘箱温度从 150_160°C升温至 200-210°C ;200-210°C维持 15_20min ；5-10min，烘箱温度从 200_210°C升至 250_260°C ;250-260°C维持 15_20min ;5_10min，将烘箱温度从250-260°C升至340-350°C;340-350°C维持10_15min，然后自然降至25°C，聚酰亚胺预制膜固化在苏打玻璃上，苏打玻璃上面形成一层25-30 μ m的聚酰亚胺膜，完成聚酰亚胺膜-苏打玻璃形成的刚性复合衬底的制作过程。
[0011]本发明具有的优点和积极效果:
[0012]1、本发明采用了聚酰亚胺膜-苏打玻璃作为刚性复合衬底，充分利用了苏打玻璃与吸收层薄膜太阳电池热膨胀系数接近和耐高温的特点，聚酰亚胺依靠与玻璃之间的附着力，高温时聚酰亚胺衬底不变形，为制造具有较大柱状晶粒高转换效率的柔性太阳电池打下了基础。
[0013]2、本发明将聚酰亚胺胶涂于玻璃表面，可以较好改善衬底的粗糙度；具有制备工艺简单、易于实施，制备出的产品能够适应于各种环境，具有极其广泛的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明制出的制作柔性太阳电池用的刚性复合衬底结构示意图；
[0015]图2是本发明制出的制作柔性太阳电池用的刚性复合衬底AFM图。
[0016]图中，1-苏打玻璃，2-聚酰亚胺膜。
【具体实施方式】
[0017]为能进一步公开本发明的
【发明内容】
、特点及功效，特例举以下实例并结合附图进行详细说明如下:
[0018]制作柔性太阳电池用的刚性复合衬底制造方法，其特点是:包括以下制备过程:
[0019]⑴采用苏打玻璃I作为刚性衬底，对苏打玻璃进行表面清洗；
[0020]⑵将聚酰亚胺胶均匀涂覆于苏打玻璃表面，形成聚酰亚胺预制膜；
[0021]⑶将涂有聚酰亚胺预制膜的苏打玻璃放入烘箱内进行固化，苏打玻璃一面形成作为柔性衬底的聚酰亚胺膜2，完成柔性太阳电池用的刚性复合衬底的制作过程。
[0022]所述⑴中苏打玻璃的清洗清洗过程包括:将苏打玻璃放入重铬酸钾溶液中浸泡2h，将苏打玻璃取出用去离子水冲洗；将冲洗洁净的苏打玻璃置于浓度为99.5%的丙酮溶液中，放入超声波清洗机中，超声波频率为20-30kHz，清洗20-25min ;将苏打玻璃从丙酮溶液中取出，用去离子水冲洗后，再将苏打玻璃置于浓度为99.7%的酒精中，放入超声波清洗机中，超声波频率为20-30kHz，清洗20-25min ;最后将苏打玻璃从酒精中取出，放入盛有去离子水的烧杯中，在超声波清洗机中超声波频率为20-30kHz，每20-25min清洗一遍，共清洗三遍；
[0023]所述⑵中聚酰亚胺预制膜的制备过程包括:把清洗过后的苏打玻璃用氮气吹干，放在匀胶机的转盘上，将聚酰亚胺胶涂覆于苏打玻璃表面，以1300-1500r/min的转速匀速匀胶35-45s，苏打玻璃表面形成聚酰亚胺预制膜；
[0024]所述⑶中聚酰亚胺膜的固化过程包括:将有聚酰亚胺预制膜的苏打玻璃放入烘箱，10-20min，烘箱温度从 25°C升至 125_135°C;125_135°C维持 20_30min ;5_10min，烘箱温度从 125-135°C升至 150-160°C;150-160°C维持 10_15min ;5_10min，烘箱温度从 150_160°C升温至 200-210 °C ；200-210 °C 维持 15_20min ；5-10min,烘箱温度从 200-210 °C 升至250-260°C ;250-260°C维持 15_20min ;5_10min，将烘箱温度从 250_260°C升至 340_350°C ；340-350°C维持10-15min，然后自然降至25°C，聚酰亚胺预制膜固化在苏打玻璃上，苏打玻璃上面形成一层25-30 μ m的聚酰亚胺膜，完成聚酰亚胺膜-苏打玻璃形成的刚性复合衬底的制作过程。
[0025]实施例:
[0026]步骤1.对苏打玻璃进行表面清洗:
[0027]将1cmX 10cm、厚度为1.5_2mm的苏打玻璃放入重铬酸钾溶液中浸泡2h，将苏打玻璃取出用去离子水冲洗；将冲洗洁净的苏打玻璃置于浓度为99.5%的丙酮溶液中，放入超声波清洗机中，超声波频率为20-30kHz，清洗20-25min ;将苏打玻璃从丙酮溶液中取出，用去离子水冲洗后，再将苏打玻璃置于浓度为99.7%的酒精中，放入超声波清洗机中，超声波频率为20-30kHz，清洗20-25min ;最后将苏打玻璃从酒精中取出，放入盛有去离子水的烧杯中，在超声波清洗机中超声波频率为20-30kHz，每20-25min清洗一遍，共清洗三遍；
[0028]步骤2.制备聚酰亚胺预制膜:把清洗过后的苏打玻璃用氮气吹干，放在匀胶机的转盘上，将聚酰亚胺胶涂覆于苏打玻璃表面，以1300-1500r/min的转速匀速匀胶35_45s，苏打玻璃表面形成聚酰亚胺预制膜；将聚酰亚胺胶均匀涂覆于苏打玻璃表面，形成聚酰亚胺预制膜；
[0029]步骤3.固化聚酰亚胺预制膜:将有聚酰亚胺预制膜的苏打玻璃放入烘箱，10-20min，烘箱度从 25°C 升至 125-135 °C ;125_135°C 维持 20_30min ;5_10min，烘箱度从125-135°C升至 150-160°C ;150-160°C维持 10_15min ;5_10min，烘箱度从 150_160°C升温M 200-210°C ;200-210°C 维持 15_20min ;5_10min，烘箱度从 200_210°C 升至 250-260°C ；250-260°C维持 15-20min ;5_10min，将烘箱度从 250_260°C升至 340_350°C ;340-350°C维持10-15min,然后自然降至25°C，聚酰亚胺预制膜固化在苏打玻璃上，如图1所示，苏打玻璃上面形成一层25-30 μ m的聚酰亚胺膜，作为制作柔性太阳电池用的刚性复合衬底，经观察图2所示柔性太阳电池用的刚性复合衬底AFM图，说明本发明可以较好改善衬底的粗糙度。
[0030]尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.制作柔性太阳电池用的刚性复合衬底制造方法，其特征在于:包括以下制备过程: (1)采用苏打玻璃作为刚性衬底，对苏打玻璃进行表面清洗； ⑵将聚酰亚胺胶均匀涂覆于苏打玻璃表面，形成聚酰亚胺预制膜； ⑶将涂有聚酰亚胺预制膜的苏打玻璃放入烘箱内进行固化，苏打玻璃一面形成作为柔性衬底的聚酰亚胺膜，完成柔性太阳电池用的刚性复合衬底的制作过程。
2.根据权利要求1所述的制作柔性太阳电池用的刚性复合衬底制造方法，其特征在于:所述⑴中苏打玻璃的清洗清洗过程包括:将苏打玻璃放入重铬酸钾溶液中浸泡2h，将苏打玻璃取出用去离子水冲洗；将冲洗洁净的苏打玻璃置于浓度为99.5%的丙酮溶液中，放入超声波清洗机中，超声波频率为20-30kHz，清洗20-25min ;将苏打玻璃从丙酮溶液中取出，用去离子水冲洗后，再将苏打玻璃置于浓度为99.7%的酒精中，放入超声波清洗机中，超声波频率为20-30kHz，清洗20-25min ;最后将苏打玻璃从酒精中取出，放入盛有去离子水的烧杯中，在超声波清洗机中超声波频率为20-30kHz，每20-25min清洗一遍，共清洗三遍；所述⑵中聚酰亚胺预制膜的制备过程包括:把清洗过后的苏打玻璃用氮气吹干，放在匀胶机的转盘上，将聚酰亚胺胶涂覆于苏打玻璃表面，以1300-1500r/min的转速匀速匀胶35-45S，苏打玻璃表面形成聚酰亚胺预制膜；所述⑶中聚酰亚胺膜的固化过程包括:将有聚酰亚胺预制膜的苏打玻璃放入烘箱，10-20min，烘箱温度从25°C升至125_135°C ；125-135°C维持 20-30min ;5_10min，烘箱温度从 125_135°C升至 150_160°C ;150-160°C维持10-15min ;5_10min，烘箱温度从 150_160°C升温至 200-210°C ;200-210°C维持 15_20min ；5-10min，烘箱温度从 200-210°C升至 250_260°C ;250-260°C维持 15_20min ;5_10min，将烘箱温度从250-260°C升至340-350°C;340-350°C维持10_15min，然后自然降至25°C，聚酰亚胺预制膜固化在苏打玻璃上，苏打玻璃上面形成一层25-30 μ m的聚酰亚胺膜，完成聚酰亚胺膜-苏打玻璃形成的刚性复合衬底的制作过程。
【文档编号】C03C17/28GK104418510SQ201310394483
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】赵彦民, 张嘉伟, 李微, 乔在祥 申请人:中国电子科技集团公司第十八研究所