太阳能电池模块及其制备方法_4

文档序号:8947561阅读:来源:国知局
,利用溅射(Sputter)在玻璃基板上的前部面涂敷氧化铟锡电极,并以恒定 间隔蚀刻上述氧化铟锡电极来进行图案化,从而形成隔开配置的三个第一电极,通过旋涂 在这种第一电极所处的玻璃基板上涂敷聚(3, 4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)来 全部形成第一电荷输送层。
[0107] 并且,在第一电荷输送层上旋涂共辄聚合物(ConjugatedPolymer)作为电子供体 和PC7idBM混合物PTB=PC7idBM作为电子受体来全部形成光活性层。
[0108] 之后,利用金属膜在光活性层上真空热蒸镀铝电极来进行图案化,从而形成隔开 配置的三个第二电极,来形成三个的太阳能电池。此时,第二电极的至少一部分位于相邻的 太阳能电池单元的光活性层上。
[0109] 以这种方式制备的太阳能电池模块的第一电荷输送层和光活性层在太阳能电池 单元的相对电极所重叠的连接区域中位于氧化铟锡电极和铝电极之间。
[0110] 之后,在一太阳能电池单元的铝电极连接(+)电压,在与一太阳能电池单元相邻 的太阳能电池单元的氧化铟锡电极连接(-)电压后施加电场,并利用绝缘破坏现象来在 铝电极和氧化铟锡电极之间形成导电通道。
[0111] S卩,连接相邻的太阳能电池单元之间的相对电极,并施加电场来形成导电通道,从 而进行太阳能电池单元之间的串联。
[0112] 实验例1
[0113] 对通过制备例1来制备的太阳能电池模块的电流-电压曲线进行分析。
[0114] 图6为本发明的制备例1的太阳能电池模块的电流-电压曲线图。
[0115] 参照图6,开路电压(OpenCircuitVoltage,VcJ为I. 9V,短路电流密度(Jj为 2. 7mA/cm2。并且,占空因素(FF,FillFactor)为0? 37,光转换效率(Efficiency)为L9%。
[0116] 因此,可知由于光活性物质的单一太阳能电池单元中的V。。为0.63V,三个太阳能 电池单元串联,因而电压为I. 9V。因此,可知有效进行太阳能电池单元之间的串联。
[0117] 制备例2
[0118] 制备本发明一实施例的太阳能电池模块样品。
[0119] 除了在光活性层内少量添加银纳米粒子,并在这种光活性层上形成TiOJl作为第 二电荷输送层之外,以与上述制备例1相同的方式制备太阳能电池模块。
[0120] 实验例2
[0121] 对通过制备例2来制备的太阳能电池模块的电流-电压曲线进行分析。
[0122] 图7为本发明的制备例2的太阳能电池模块的电流-电压曲线图。
[0123] 表 1
[0124]
[0125] 上述表1为对通过制备例2来制备的太阳能电池模块的电流-电压曲线进行分析 的表。
[0126] 参照图7及表1,nA为仅考虑活性区域的效率,而nM作为太阳能电池模块的效 率,是nA乘以活性区域/总面积(TotalArea)的值。
[0127] 因此,可知施加电场来形成导电通道后最终完成的太阳能电池模块具有5. 57%的 极高光转换效率。
[0128] 因此,可知向光活性层内添加银纳米粒子,从而更加有效地引导导电通道来进行 串联。
[0129] 如上所述,本发明的太阳能电池模块不需要除电极之外的层的图案化工序,因而 减少图案化数量,来使图案化所需要的非活性区域最小化,从而可提高几何填充因子,并增 加太阳能电池模块的效率。
[0130] 另一方面,本发明仅为了更容易理解在本说明书和图中公开的实施例而提出特定 例,而上述特定例并不局限本发明的范围。对于本发明所属技术领域的普通技术人员而言, 除上述公开的实施例之外,可实施基于本发明的技术思想的其他变形例是显而易见的。
[0131] 附图标记的说明
[0132] 100:基板 200、200a、200b、200c:第一电极
[0133] 300:第一电荷输送层 400:光活性层
[0134] 410:纳米结构体 500:第二电荷输送层
[0135] 600、600a、600b、600c:第二电极
[0136] 700、700a、700b、700c:导电通道
【主权项】
1. 一种太阳能电池模块,其包括: 基板;以及 多个太阳能电池单元,位于所述基板上,包括第一电极、第二电极及位于所述第一电极 和所述第二电极之间的光活性层, 所述第二电极的至少一部分位于相邻的太阳能电池单元的光活性层上, 在所述第二电极和相邻的太阳能电池单元的第一电极之间设有导电通道。2. 根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其特征在于, 所述导电通道位于第二电极和相邻的太阳能电池单元的第一电极之间的层的内部。3. 根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其特征在于, 向第二电极和相邻的太阳能电池单元的第一电极施加电场来形成所述导电通道。4. 根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其特征在于, 所述光活性层全部位于所述第一电极所处的基板上。5. 根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其特征在于, 所述光活性层为电子供体物质和电子受体物质的本体异质结结构。6. 根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其特征在于, 在所述光活性层的内部还包括纳米结构体。7. 根据权利要求6所述的太阳能电池模块,其特征在于, 所述纳米结构体包含金属纳米粒子、金属纳米线、碳纳米管或石墨稀。8. 根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其特征在于,所述太阳能电池单元还包括: 第一电荷输送层,其位于所述第一电极及所述光活性层之间。9. 根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其特征在于,所述太阳能电池单元还包括: 第二电荷输送层,其位于所述光活性层及所述第二电极之间。10. 根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其特征在于, 所述太阳能电池单元为层叠有多个光活性层的层叠型太阳能电池单元。11. 一种太阳能电池模块的制备方法,其包括: 在基板上形成间隔配置的多个第一电极的步骤; 在形成有所述第一电极的基板上全部形成光活性层的步骤; 在所述光活性层上形成间隔配置的多个第二电极,来形成多个太阳能电池单元,并使 所述第二电极的至少一部分位于相邻的太阳能电池单元的光活性层上的步骤;以及 向所述第二电极和相邻的太阳能电池单元的第一电极施加电场来形成导电通道的步 骤。12. 根据权利要求11所述的太阳能电池模块的制备方法,其特征在于, 所述导电通道形成于所述第二电极和相邻的太阳能电池单元的第一电极之间的层的 内部。13. 根据权利要求11所述的太阳能电池模块的制备方法,其特征在于, 所述光活性层还包括纳米结构体。14. 根据权利要求13所述的太阳能电池模块的制备方法,其特征在于, 所述纳米结构体包含金属纳米粒子、金属纳米线、碳纳米管或石墨稀。
【专利摘要】本发明提供太阳能电池模块及其制备方法。太阳能电池模块包括:基板;以及多个太阳能电池单元,位于上述基板上,包括第一电极、第二电极及位于上述第一电极和上述第二电极之间的光活性层,上述第二电极的至少一部分位于相邻的太阳能电池单元的光活性层上,在上述第二电极和相邻的太阳能电池单元的第一电极之间设有导电通道。因此,可提供除电极之外的所有层全部形成薄膜结构的太阳能电池模块。并且,可提供增加各太阳能电池单元的活性区域来提高模块效率的太阳能电池模块。
【IPC分类】H01G9/20
【公开号】CN105164774
【申请号】CN201380075678
【发明人】李光熙, 姜洪葵
【申请人】光州科学技术院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2013年12月27日
【公告号】WO2014171615A1
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