专利名称：一种低玻粉封装染料敏化太阳能电池的方法
技术领域：
本发明涉及一种染料敏化太阳能电池工艺技术，特别涉及一种用低玻粉封装染料敏化太阳能电池并保护其银栅电极的方法。
背景技术：
染料敏化太阳能电池因制作工艺简单，价格相对低廉，很有可能成为未来太阳能电池的主导。随着染料敏化太阳能电池的发展，对其材料及工艺技术的要求也进一步提高。目前，染料敏化太阳能电池导电玻璃基板上的辅助电极材料易被电解质腐蚀，保护这些电极或封接用的UV胶、热熔胶膜等有机化学材料长时间也会被电解质腐蚀，更严重的是这些有机化学材料长时间光照下易老化，从而影响电池的使用寿命，现在染料敏化太阳能电池的制备中封装和辅助电极保护分别是两道工序，都是分开来进行制作的，这不但影响了生产效率，也增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种用低玻粉封装染料敏化太阳能电池并保护其银栅电极的方法，该方法能够保护太阳能电池的银栅电极，增加电池的使用寿命，提高生产效率，降低生产成本。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种用低玻粉封装染料敏化太阳能电池并保护其银栅电极的优化工艺，包括以下步骤1)在光阳极导电玻璃基板和打好封装孔的对电极导电玻璃基板上，通过丝网印刷的方法各印刷一层银栅电极图案，并进行烧结，烧结温度为450-500°C，保温15-30min ；2)在光阳极导电玻璃基板上的银栅电极之间，通过丝网印刷二氧化钛薄膜图案， 并进行烧结，烧结温度为450-500°C，保温10-25min ；3)在光阳极导电玻璃基板上的银栅电极图案上及边框上，丝网印刷或涂敷低玻粉浆料，制作封接边框及银栅电极保护层图案，150°C干燥20min ；4)在由步骤1)制得的对电极导电玻璃基板上的银栅电极之间，通过丝网印刷钼电极图案，并进行烧结，烧结温度为450-470°C，保温20-30min ；5)将步骤幻制得的光阳极和步骤4)制得的对电极进行图形对位，夹上夹子， 450 500°C烧结 30min ；6)通过封装孔进行染料灌注，使二氧化钛薄膜层进行染料敏化48h ；7)染料吸附完毕后再通过封装孔进行电解质灌注，8)最后用紫外固化胶密封封装孔。上述方案中，所述的光阳极导电玻璃基板和对电极导电玻璃基板需要对合封接的部分，其上面的银栅电极图案对位时要完全重合。所述的光阳极导电玻璃基板和对电极导电玻璃基板封接后的间距由夹子的力度来控制。
所述的印刷用低玻粉浆料由乙基纤维素和松油醇与低玻粉混合而成，粘度在 20-50Pa. s，或涂敷用低玻粉浆料由0. 3%乙基纤维素、12. 7%醋酸异戊酯和87%低玻粉混合而成，粘度在0. 5-lPa. s。其中低玻粉的软化点温度为360-470°C，粒径为1_20 μ m，热膨胀系数与导电玻璃基板的热膨胀系数相匹配。本发明步骤7)中所述染料灌注的采用的是N719染料，所述电解质灌注采用的是含有r/If的己腈溶液。按本发明所述的用低玻粉封装并保护银栅电极的优化工艺进行染料敏化太阳能电池的制作，不但避免了太阳光、电解质等因素对其寿命的影响，而且更重要的是简化了生产工艺，提高了生产效率，减少了生产成本。
图1为本发明印制在光阳极导电玻璃基板上的染料敏化太阳能电池的截面结构示意图。图中1、光阳极的导电玻璃基板，2、导电层，3、低玻粉(银栅电极保护层)，4、Ti& 薄膜层，5、银栅电极，6、对电极的导电玻璃基板，7、导电层，8、银栅电极，9、钼电极，10、电解质，11、低玻粉(封接边框)。
具体实施例方式下面通过附图和实施例对本发明做进一步说明。实施例1 一种用低玻粉封装染料敏化太阳能电池并保护其银栅电极的优化工艺，包括以下步骤1)在光阳极导电玻璃基板1和打好封装孔的对电极导电玻璃基板6上，通过丝网印刷的方法各印刷一层设计好的银栅电极5和银栅电极8图案，然后进行烧结，烧结温度为 450°C，保温 30min ；2)在光阳极导电玻璃基板1上的银栅电极5之间，通过丝网印刷二氧化钛薄膜4 图案，然后进行烧结，烧结温度为450°C，保温25min ；3)在光阳极导电玻璃基板1上的银栅电极5图案上及边框上，丝网印刷低玻粉浆料，制作封接边框11及银栅电极保护层3图案，150°C干燥20分钟；其中，印刷用的低玻粉浆料由4%乙基纤维素、31%松油醇和65%低玻粉混合而成，粘度在20-50Pa. s ；其中低玻粉的软化点温度为360-470°C，粒径为1-20 μ m，热膨胀系数与导电玻璃基板的热膨胀系数相匹配。4)在由步骤1)制得的对电极导电玻璃基板6上的银栅电极8之间，通过丝网印刷钼电极9图案，然后进行烧结，烧结温度为450°C，保温30min ；5)将步骤幻制得的光阳极1和步骤4)制得的对电极6进行图形对位，夹上夹子， 450°C烧结 30min ；6)通过封装孔进行染料灌注，使二氧化钛薄膜层进行染料敏化48h，染料敏化采取N719染料；
7)染料吸附完毕后再通过封装孔进行电解质10灌注，电解质灌注采用的是含有 r/V的己腈溶液；8)最后用紫外固化胶密封封装孔。上述图1中导电层2和导电层7分别为对电极导电玻璃基板6和光阳极导电玻璃基板1内侧所镀的导电层。实施例2 一种用低玻粉封装染料敏化太阳能电池并保护其银栅电极的优化工艺，包括以下步骤1)在光阳极导电玻璃基板1和打好封装孔的对电极导电玻璃基板6上，通过丝网印刷的方法各印刷一层设计好的银栅电极5和银栅电极8图案，然后进行烧结，烧结温度为 500°C，保温 15min ；2)在光阳极导电玻璃基板1上的银栅电极5之间，通过丝网印刷二氧化钛薄膜4 图案，然后进行烧结，烧结温度为500°C，保温IOmin ；3)在光阳极导电玻璃基板1上的银栅电极5图案上及边框上，涂敷低玻粉浆料， 制作封接边框11及银栅电极保护层3图案，150°C干燥20min ；其中，涂敷用的低玻粉浆料由0. 3%乙基纤维素、12. 7%醋酸异戊酯和87%低玻粉混合而成，粘度在0. 5-lPa. s ；其中低玻粉的软化点温度为360-470°C，粒径为1-20 μ m，热膨胀系数与导电玻璃基板的热膨胀系数相匹配。所述涂敷用低玻粉浆料由0. 3%乙基纤维素、12. 7%醋酸异戊酯和87%低玻粉混合而成，粘度在0. 5-lPa. S。4)在由步骤1)制得的对电极导电玻璃基板6上的银栅电极8之间，通过丝网印刷钼电极9图案，然后进行烧结，烧结温度为470°C，保温20min ；5)将步骤幻制得的光阳极1和步骤4)制得的对电极6进行图形对位，夹上夹子， 500°C烧结 30min ；6)通过封装孔进行染料灌注，使二氧化钛薄膜层进行染料敏化48h，染料敏化采取N719染料；7)染料吸附完毕后再通过封装孔进行电解质10灌注，电解质灌注采用的是含有 r/V的己腈溶液；8)最后用紫外固化胶密封封装孔。实施例3 一种用低玻粉封装染料敏化太阳能电池并保护其银栅电极的优化工艺，包括以下步骤1)在光阳极导电玻璃基板1和打好封装孔的对电极导电玻璃基板6上，通过丝网印刷的方法各印刷一层设计好的银栅电极5和银栅电极8图案，然后进行烧结，烧结温度为 450°C，保温 20min ；2)在光阳极导电玻璃基板1上的银栅电极5之间，通过丝网印刷二氧化钛薄膜4 图案，然后进行烧结，烧结温度为480°C，保温20min ；3)在光阳极导电玻璃基板1上的银栅电极5图案上及边框上，涂敷低玻粉浆料， 制作封接边框11及银栅电极保护层3图案，150°C干燥20分钟；其中，涂敷用的低玻粉浆料由0. 3%乙基纤维素、12. 7%醋酸异戊酯和87%低玻粉混合而成，粘度在0. 5-lPa. s ；其中低玻粉的软化点温度为360-470摄氏度，粒径为1-20 μ m，热膨胀系数与导电玻璃基板的热膨胀系数相匹配。所述涂敷用低玻粉浆料由0. 3%乙基纤维素、12. 7%醋酸异戊酯和87%低玻粉混合而成，粘度在0. 5-lPa. S。4)在由步骤1)制得的对电极导电玻璃基板6上的银栅电极8之间，通过丝网印刷钼电极9图案，然后进行烧结，烧结温度为460°C，保温25min ；5)将步骤幻制得的光阳极1和步骤4)制得的对电极6进行图形对位，夹上夹子， 480°C烧结30分钟；6)通过封装孔进行染料灌注，使二氧化钛薄膜层进行染料敏化48h，染料敏化采取N719染料；7)染料吸附完毕后再通过封装孔进行电解质10灌注，电解质灌注采用的是含有 r/V的己腈溶液；8)最后用紫外固化胶密封封装孔。
权利要求
1.一种用低玻粉封装染料敏化太阳能电池的方法，其特征在于，包括以下步骤1)在光阳极导电玻璃基板和打好封装孔的对电极导电玻璃基板上，分别通过丝网印刷的方法各印刷一层银栅电极图案，然后进行烧结，烧结温度为450-500°C，保温15-30min ；2)在光阳极导电玻璃基板上的银栅电极之间，通过丝网印刷二氧化钛薄膜图案，然后进行烧结，烧结温度为450-500°C，保温10-25min ；3)在光阳极导电玻璃基板上的银栅电极图案上及边框上，丝网印刷或涂敷低玻粉浆料，制作封接边框及银栅电极保护层图案，150°C干燥20min ；4)在由步骤1)制得的对电极导电玻璃基板上的银栅电极之间，通过丝网印刷钼电极图案，然后进行烧结，烧结温度为450-470°C，保温20-30min ；5)将步骤幻制得的光阳极和步骤4)制得的对电极进行图形对位，夹上夹子，450 500°C烧结 30min ；6)通过封装孔进行染料灌注，使二氧化钛薄膜层进行染料敏化48h；7)染料吸附完毕后再通过封装孔进行电解质灌注；8)最后用紫外固化胶密封封装孔，即得低玻粉封装的染料敏化太阳能电池。
2.如权利要求1所述用低玻粉封装染料敏化太阳能电池的方法，其特征在于所述印刷用低玻粉浆料由4%乙基纤维素、31%松油醇和65%低玻粉混合而成，粘度在30-50Pa.So
3.如权利要求1所述用低玻粉封装染料敏化太阳能电池的方法，其特征在于所述涂敷用低玻粉浆料由0. 3%乙基纤维素、12. 7%醋酸异戊酯和87%低玻粉混合而成，粘度在 0. 5-lPa. S0
4.如权利要求2或3所述用低玻粉封装染料敏化太阳能电池的方法，其特征在于所述低玻粉的软化点温度为360-470°C，粒径为1-20 μ m，热膨胀系数与导电玻璃基板的热膨胀系数相匹配。
全文摘要
本发明公开了一种用低玻粉封装染料敏化太阳能电池的方法，包括1)在光阳极导电玻璃基板和打好封装孔的对电极导电玻璃基板上各印刷一层银栅电极图案，烧结；2)在光阳极导电玻璃基板上的银栅电极之间印刷二氧化钛薄膜图案，烧结；3)在光阳极导电玻璃基板上的银栅电极图案上及边框上，制作封接边框及银栅电极保护层图案；4)在对电极导电玻璃基板上的银栅电极之间，丝网印刷铂电极图案烧结；5)将光阳极和对电极图形对位，烧结；6)封装孔染料灌注，进行染料敏化；7)封装孔电解质灌注；8)紫外固化密封即得。该方法能够保护太阳能电池的银栅电极，增加电池的使用寿命，提高生产效率，降低生产成本。
文档编号H01G9/20GK102568866SQ20111045579
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者曹伟 申请人:彩虹集团公司