本发明涉及一种基于硅材质的电池材料，属于电池技术领域。
背景技术：
硅基薄膜硅材质电池由于其技术成熟、环境友好、制备成本低、可制备于柔性衬底
上、可制备透光型电池等诸多优点而被广泛地进行批量生产并应用于地面太阳能电站以及光伏幕墙、屋顶电站等光伏建筑一体化(BIPV)等。对于高效率硅基薄膜硅材质电池来说，尽量多地吸收入射光可以产生高的光生电流，陷光技术是最重要、最有效的光管理技术，可以使硅基薄膜硅材质电池有效地吸收入射光。在硅基薄膜硅材质电池结构的背透明电极上沉积一层背二氧化钛(TiO2)薄膜同样可以有效地对入射光进行反射从而有效地增加光电流，提高电池的转换效率。电池的效率和制备成本存在着一定平衡，对于如上所述的具有反射特性的二氧化钛薄膜，它们的沉积工艺主要都是在制备好的硅基薄膜硅材质电池上进行，其沉积工艺在一定程度上决定硅基薄膜硅材质电池的膜层材料的特性和电池效率。此外，连续沉积工艺也影响着生产节拍和产能，在一定程度上增加了电池的制备成本,从而制约着硅基薄膜硅材质电池的发展和企业的竞争实力。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于硅材质的电池材料，以便提高电池放电效率以及降低多次循环后的容量损失,改善锂电池使用效果。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种基于硅材质的电池材料，包含二氧化钛背反射薄膜、封装背板、硅材质电池、透明前基板和封装材料；封装背板上二氧化钛背反射薄膜的制备与硅材质电池的制备同步独立进行，然后，将封装背板与硅材质电池的透明前基板通过封装材料采用层压工艺进行封装，所述封装背板从中心向外依次包括基层、外层以及含氟涂层，所述外层表面经过等离子处理，所述外层为BMC层或SMC层，所述基层为PET蜂窝层，所述PET蜂窝层是由上、下面板中间夹一比较厚的软夹芯所构成，所述含氟涂层的表面经过等离子处理；硅材质电池包括晶体硅层，晶体硅层上下表面分别设置有第一氧化硅层和第二氧化硅层，第一氧化硅层和第二氧化硅层外侧分别设置有第一多晶硅层和第二多晶硅层，第一多晶硅层的上方有第一抗反射涂层，第一抗反射涂层上部有第二抗反射涂层；所述硅材质电池结构还包括一第一电极和一第二电极，所述第一电极位于所述第一抗反射涂层的上方，所述第二电极位于所述第二抗反射涂层的下方；所述硅材质电池结构还包括一金属层，所述金属层位于所述第二多晶硅层的下方。
进一步地，所述的二氧化钛背反射薄膜至少包含一层二氧化钛薄膜，制备在封装背板上，背反射薄膜的膜厚控制在100纳米到500微米之间。
进一步地，所述的基层材料为玻璃、或者不锈钢、或者有机聚合物材料。
进一步地，所述的透明前基板为玻璃或者聚酯膜。
进一步地，所述的封装材料为在可见光区平均光透过率大于10％的有机聚合物材料。
进一步地，第一抗反射涂层和所述第二抗反射涂层均为氮化硅或氧化硅材质。
进一步地，所述硅材质电池结构还包括一第三电极，该第三电极位于所述第一抗反射涂层的上方。
进一步地，所述第一氧化硅层的厚度以及所述第二氧化硅层的厚度均介于0.1nm～10nm之间。
进一步地，所述第一多晶硅层的厚度以及所述第二多晶硅层的厚度均介于1nm～100nm之间。
进一步地，晶体硅层为N型晶体硅。
该发明的有益效果在于：本发明中，SMC是指片状模塑料，BMC是指团状模塑料，其具有优良的耐腐蚀性能，较强的刚性，其机械性能可以与部分金属材料媲美。含氟涂层具有很好的耐候性，耐水性，氧阻隔性，并且有自清洁性，非常适合做硅材质电池背板的最外层。将高反射的二氧化钛背反射薄膜的制备与硅材质电池的制备同步独立进行，然后通过层压工艺将两者进行封装，这样将有效地提高电池效率，同时提高了节拍、增加了产能、简化了电池制备工艺，降低电池的制备成本，并可广泛用于实际的批量工业生产中。相比于现有技术，本发明的硅材质电池结构藉由N型晶体硅的上下表面的氧化硅层与多晶硅层的层叠结构来取代现有的非晶硅层，使得电池结构可耐高温，并且在其上方可使用耐高温的抗反射涂层/高温银胶。此外，本发明利用氮化硅或氧化硅材质的抗反射涂层不仅可增加抗反射效果，而且相较于透明导电氧化物材质更能节约成本。
具体实施方式
本发明中的基于硅材质的电池材料，包含二氧化钛背反射薄膜、封装背板、硅材质电池、透明前基板和封装材料；封装背板上二氧化钛背反射薄膜的制备与硅材质电池的制备同步独立进行，然后，将封装背板与硅材质电池的透明前基板通过封装材料采用层压工艺进行封装，所述封装背板从中心向外依次包括基层、外层以及含氟涂层，所述外层表面经过等离子处理，所述外层为BMC层或SMC层，所述基层为PET蜂窝层，所述PET蜂窝层是由上、下面板中间夹一比较厚的软夹芯所构成，所述含氟涂层的表面经过等离子处理；硅材质电池包括晶体硅层，晶体硅层上下表面分别设置有第一氧化硅层和第二氧化硅层，第一氧化硅层和第二氧化硅层外侧分别设置有第一多晶硅层和第二多晶硅层，第一多晶硅层的上方有第一抗反射涂层，第一抗反射涂层上部有第二抗反射涂层；所述硅材质电池结构还包括一第一电极和一第二电极，所述第一电极位于所述第一抗反射涂层的上方，所述第二电极位于所述第二抗反射涂层的下方；所述硅材质电池结构还包括一金属层，所述金属层位于所述第二多晶硅层的下方。
所述的二氧化钛背反射薄膜至少包含一层二氧化钛薄膜，制备在封装背板上，背反射薄膜的膜厚控制在100纳米到500微米之间。所述的基层材料为玻璃、或者不锈钢、或者有机聚合物材料。所述的透明前基板为玻璃或者聚酯膜。所述的封装材料为在可见光区平均光透过率大于10％的有机聚合物材料。第一抗反射涂层和所述第二抗反射涂层均为氮化硅或氧化硅材质。所述硅材质电池结构还包括一第三电极，该第三电极位于所述第一抗反射涂层的上方。所述第一氧化硅层的厚度以及所述第二氧化硅层的厚度均介于0.1nm～10nm之间。所述第一多晶硅层的厚度以及所述第二多晶硅层的厚度均介于1nm～100nm之间。晶体硅层为N型晶体硅。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。
实施例1
本实施例中的基于硅材质的电池材料，包含二氧化钛背反射薄膜、封装背板、硅材质电池、透明前基板和封装材料；封装背板上二氧化钛背反射薄膜的制备与硅材质电池的制备同步独立进行，然后，将封装背板与硅材质电池的透明前基板通过封装材料采用层压工艺进行封装，所述封装背板从中心向外依次包括基层、外层以及含氟涂层，所述外层表面经过等离子处理，所述外层为BMC层或SMC层，所述基层为PET蜂窝层，所述PET蜂窝层是由上、下面板中间夹一比较厚的软夹芯所构成，所述含氟涂层的表面经过等离子处理；硅材质电池包括晶体硅层，晶体硅层上下表面分别设置有第一氧化硅层和第二氧化硅层，第一氧化硅层和第二氧化硅层外侧分别设置有第一多晶硅层和第二多晶硅层，第一多晶硅层的上方有第一抗反射涂层，第一抗反射涂层上部有第二抗反射涂层；所述硅材质电池结构还包括一第一电极和一第二电极，所述第一电极位于所述第一抗反射涂层的上方，所述第二电极位于所述第二抗反射涂层的下方；所述硅材质电池结构还包括一金属层，所述金属层位于所述第二多晶硅层的下方。
所述的二氧化钛背反射薄膜至少包含一层二氧化钛薄膜，制备在封装背板上，背反射薄膜的膜厚控制在100纳米。
所述的基层材料为玻璃。
所述的透明前基板为聚酯膜。
所述的封装材料为在可见光区平均光透过率大于10％的有机聚合物材料。
第一抗反射涂层和所述第二抗反射涂层均为氮化硅材质。
所述硅材质电池结构还包括一第三电极，该第三电极位于所述第一抗反射涂层的上方。所述第一氧化硅层的厚度以及所述第二氧化硅层的厚度0.1nm。所述第一多晶硅层的厚度以及所述第二多晶硅层的厚度1nm。晶体硅层为N型晶体硅。
实施例2
本实施例中的基于硅材质的电池材料，包含二氧化钛背反射薄膜、封装背板、硅材质电池、透明前基板和封装材料；封装背板上二氧化钛背反射薄膜的制备与硅材质电池的制备同步独立进行，然后，将封装背板与硅材质电池的透明前基板通过封装材料采用层压工艺进行封装，所述封装背板从中心向外依次包括基层、外层以及含氟涂层，所述外层表面经过等离子处理，所述外层为BMC层或SMC层，所述基层为PET蜂窝层，所述PET蜂窝层是由上、下面板中间夹一比较厚的软夹芯所构成，所述含氟涂层的表面经过等离子处理；硅材质电池包括晶体硅层，晶体硅层上下表面分别设置有第一氧化硅层和第二氧化硅层，第一氧化硅层和第二氧化硅层外侧分别设置有第一多晶硅层和第二多晶硅层，第一多晶硅层的上方有第一抗反射涂层，第一抗反射涂层上部有第二抗反射涂层；所述硅材质电池结构还包括一第一电极和一第二电极，所述第一电极位于所述第一抗反射涂层的上方，所述第二电极位于所述第二抗反射涂层的下方；所述硅材质电池结构还包括一金属层，所述金属层位于所述第二多晶硅层的下方。
所述的二氧化钛背反射薄膜至少包含一层二氧化钛薄膜，制备在封装背板上，背反射薄膜的膜厚控制在500微米。所述的基层材料为不锈钢材料。所述的透明前基板为玻璃或者聚酯膜。所述的封装材料为在可见光区平均光透过率大于10％的有机聚合物材料。第一抗反射涂层和所述第二抗反射涂层均为氧化硅材质。所述硅材质电池结构还包括一第三电极，该第三电极位于所述第一抗反射涂层的上方。所述第一氧化硅层的厚度以及所述第二氧化硅层的厚度为10nm。所述第一多晶硅层的厚度以及所述第二多晶硅层的厚度为100nm。晶体硅层为N型晶体硅。
实施例3
本实施例中的基于硅材质的电池材料，包含二氧化钛背反射薄膜、封装背板、硅材质电池、透明前基板和封装材料；封装背板上二氧化钛背反射薄膜的制备与硅材质电池的制备同步独立进行，然后，将封装背板与硅材质电池的透明前基板通过封装材料采用层压工艺进行封装，所述封装背板从中心向外依次包括基层、外层以及含氟涂层，所述外层表面经过等离子处理，所述外层为BMC层或SMC层，所述基层为PET蜂窝层，所述PET蜂窝层是由上、下面板中间夹一比较厚的软夹芯所构成，所述含氟涂层的表面经过等离子处理；硅材质电池包括晶体硅层，晶体硅层上下表面分别设置有第一氧化硅层和第二氧化硅层，第一氧化硅层和第二氧化硅层外侧分别设置有第一多晶硅层和第二多晶硅层，第一多晶硅层的上方有第一抗反射涂层，第一抗反射涂层上部有第二抗反射涂层；所述硅材质电池结构还包括一第一电极和一第二电极，所述第一电极位于所述第一抗反射涂层的上方，所述第二电极位于所述第二抗反射涂层的下方；所述硅材质电池结构还包括一金属层，所述金属层位于所述第二多晶硅层的下方。
所述的二氧化钛背反射薄膜至少包含一层二氧化钛薄膜，制备在封装背板上，背反射薄膜的膜厚控制在100微米。所述的基层材料为玻璃、或者不锈钢、或者有机聚合物材料。所述的透明前基板为玻璃或者聚酯膜。所述的封装材料为在可见光区平均光透过率大于10％的有机聚合物材料。第一抗反射涂层和所述第二抗反射涂层均为氮化硅或氧化硅材质。所述硅材质电池结构还包括一第三电极，该第三电极位于所述第一抗反射涂层的上方。所述第一氧化硅层的厚度以及所述第二氧化硅层的厚度10nm。所述第一多晶硅层的厚度以及所述第二多晶硅层的厚度50nm。晶体硅层为N型晶体硅。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。