使用喷墨印刷的染料敏化太阳能电池的变批量生产的制作方法
【专利摘要】使用喷墨印刷沉积的纳米复合有机-无机材料形成染料敏化太阳能电池（DSSC）的相关方法，系统，和设备。示例性的DSSC实施例包括在掺氟氧化锡（FTO）导电玻璃衬底上喷墨印刷的狭长氧化钛带和铂带。有机材料的示例性沉积可以在大气环境下进行，但可以将放置FTO玻璃衬底的印刷盘保持在25°C。可以用氧化钛和铂带覆盖尺寸为1×1m2的示例性FTO玻璃衬底，同时为分隔太阳能电池，可以在这些带间形成银或其他金属材料的金属指。电解质填充在两个相对，互补的电极衬底之间以形成一个或多个太阳能电池。可以沉积紫外线阻挡墨水以在太阳能玻璃的外侧形成紫外线阻挡薄膜。同时，还描述了本发明的多个其他方面。
【专利说明】使用喷墨印刷的染料敏化太阳能电池的变批量生产
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请与2011年I月7日提交的美国专利申请(序列号为12/986，181的181申请，名称为“使用喷墨印刷和纳米复合有机-无机材料形成的准固态光电极太阳能电池”)相关，并要求享有该美国专利申请的优先权，其中，该美国专利申请与2010年2月22日提交的美国临时专利申请(序列号为61/306，546的546申请，名称为“包括纳米复合有机-无机材料的光电极太阳能电池”)相关，并要求享有该美国临时专利申请的优先权。上述两篇申请的内容通过引用方式包含在此。
[0003]关于开发赞助的声明
[0004]本文描述的发明的内容是在希腊基金(Hellenic Funds)和从属于希腊国家战略参考框架(NSRF)的欧洲区域发展基金(ERDF)的共同资助下，根据“希腊技术群在微电子-阶段-2-援助测量”工程内的“半透明太阳能电池板”项目的MICR02-32合约完成的。
【背景技术】
[0005]太阳能电池板技术使用印刷技术在玻璃、塑料或金属衬底(substrate)上沉积材料。对于第三代光伏电池，尤其是染料敏化太阳能电池(“DSSC”)和有机太阳能电池，印刷方法专注于使用丝网印刷来获取太阳能电池产品。丝网印刷是指将墨水施加到保持在衬底上方的图形化掩模的开放区内。之后去除该掩模，并在一个相对低的温度下烘烤该衬底，以便蒸发墨水的溶剂。烘烤过程将墨水残留物排版并固化在衬底上。丝网印刷可能导致大量的墨水浪费。
【发明内容】
[0006]本发明包括使用喷墨印刷生产太阳能电池组件的系统和方法，与丝网印刷相比具有多种技术和成本优势。本发明允许调整生产线规模，几乎可以在任何尺寸的衬底上印刷并几乎可达到任何产量。
[0007]本发明还包括一种适用于喷墨印刷的新型墨水，用于覆盖太阳能电池的外侧以减少进入到太阳能电池中的紫外线(“UC”)辐射。本发明还描述了光催化性能的特征。
[0008]根据本发明的各方面，用于第三代光伏电池，特别是染料敏化太阳能电池生产线的模具主要由一系列的喷墨印刷站和热固化站组成。
[0009]每个喷墨印刷站可以是静止的，并且包括多个将不同材料沉积到衬底上的印刷头。使用的印刷头的数量是生产线所支持的衬底的最大宽度的函数。每个印刷头可以支持大约2厘米的宽度，并且每个印刷头可以安装有可变数量的喷嘴以支持不同的印刷速度和材料沉积量。
[0010]优选地，衬底以一定速度在印刷站下移动，该速度与印刷头支持的材料沉积速度成比例。基于这个概念，印刷站支持的衬底长度可以为任意尺寸。优选地，印刷头是数控的，并且因此可以支持任何尺寸的衬底，只要其宽度在印刷站支持的最大宽度内。
[0011]热固化站可以位于印刷站外，可以通过一个能够在可变温度下提供固化的开放烘箱部件实现该站。优选地，只要固化步骤需要在预定温度下进行，衬底就会通过该固化站。可选地，可以通过将带有喷墨印刷机所沉积的材料的多个衬底插入到一个大烘箱站中，由该烘箱站对这些衬底进行离线固化，使热固化步骤以批处理模式执行。如果需要多周期的喷墨印刷沉积和热固化，可以向后，或循环传送衬底到印刷站中以执行后续的周期。
[0012]可以在循环过程中，由操作员使用衬底的三维(3D)图像来执行对移动在生产线上的衬底的检测，优选地，该3D图像由用在生产线选定部分的普通数码相机自动获取，并且优选地，实时显示在检测站上。可以用机器视觉技术处理该3D图像，将该3D图像与可接受的标准图像相比较，以检测与该标准之间的不可接受的偏差。执行图像处理的系统可以基于Brite?开发的3D制造检测工具来建立。
[0013]根据本发明的其他方面，本发明进一步的实施例可以包括:
[0014]?生产线配置，及配置生产线的方法，该配置及方法能够在宽度达到最大宽度且具有可变、可编程长度的衬底上沉积材料，其中，多个印刷头以并行喷墨的方式沉积材料，以覆盖衬底宽度，同时在衬底被传送过印刷头时，通过一段时间的连续沉积覆盖衬底长度。
[0015]?位于玻璃衬底表面的采集电流的导电栅格，以及形成该导电栅格的方法，即通过激光划刻在表面形成沟槽或水槽，该沟槽的深度为几微米，然后用银导电墨水填充该沟槽。
[0016]?可用于喷墨印刷的，形成TiO2薄膜的钛基墨水配方，以及配制该钛基可喷墨印刷墨水的方法。
[0017]?可用于喷墨印 刷的，形成CeO2-TiO2基紫外线阻挡材料薄膜的钛基墨水的配方，以及配置该钛基可喷墨印刷墨水的方法。
[0018]?可用于喷墨印刷的，形成SiO2基绝缘材料薄膜的硅基墨水配方，该薄膜用于导电栅隔离，以及配置该硅基可喷墨印刷墨水的方法。
[0019]?光伏电池板的喷墨印刷生产线上的玻璃衬底的质量检测系统，以及使用了自动采集并实时显示衬底三维图像的质量检测方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]附图根据本发明的各方面图解说明了本发明的示例性实施例，参照附图，下文提供的详细描述详细地说明了本发明的各种特征，优势及本发明的各方面。这样，结合后面的附图考虑下文的详细描述可以更清楚地理解本发明的特征。附图中图解说明的每个示例性方面或实施例的用意并非是要扩展，涵盖所有的方面或限制本发明的范围，因此本发明也认可其他等效的实施例或方面。
[0021]图1A-1B示出了单电极和双电极衬底太阳能电池板示例性实施例的横截面侧视图。
[0022]图2A-2C示出了单电极衬底示例性实施例中第一部分形成阶段的平面图。
[0023]图3A-3C示出了单电极衬底示例性实施例中第二部分形成阶段的平面图。
[0024]图4A-4B示出了单电极衬底示例性实施例中第一部分和第二部分组装的侧视图。
[0025]图5示出了生产线示例性实施例的方块结构的平面图。
[0026]图6示出了示例性双电极衬底实施例中第一部分和第二部分组装之前，相互并列时的平面图。[0027]图7是描述玻璃衬底上喷墨印刷的紫外线阻挡层与普通的紫外线阻挡塑性膜相t匕，对整个光谱中各波长光吸收水平的比较图表。
[0028]附图标记:
[0029]在全部附图和详细描述中，参考标记指示相同的或基本相似的元素。
[0030]单电极衬底太阳能电池板1000
[0031]染料敏化太阳能电池，1010
[0032]第一部分IO2O
[0033]第二部分IO3O
[0034]导电衬底1040 (单电极1040S，双电极1040D，负极.1040N，正极.1040P)
[0035]不导电表面1050
[0036]紫外线阻挡涂层1060，即紫外线阻挡墨水1060的沉积
[0037]导电表面1070
[0038]负导电带1080，即阴性墨水1080的沉积
[0039]负带间隔宽度1090
[0040]导电金属带1100，即金属墨水1100的沉积
[0041]槽1110
[0042]介质涂层1120，即介质墨水1120的沉积
[0043]光敏化染料1130
[0044]正导电带1140，即阳性墨水1140的沉积
[0045]正带间隔宽度1150
[0046]孔1160
[0047]电解质1170
[0048]双电极衬底太阳能电池板2000
[0049]双电极带间隔宽度2010
[0050]生产线配置500
[0051]衬底传送带510
[0052]适用于光伏电池板的衬底520
[0053]喷墨印刷站530，带有多个喷墨印刷头535
[0054]固化站540
[0055]染色站550
[0056]衬底堆叠及组装站560
[0057]电解质填充站570
【具体实施方式】
[0058]本发明涉及喷墨印刷生产线用于染料敏化太阳能电池的各个方面。喷墨印刷是一种节省材料的沉积技术，用于包括溶质的液体墨水，溶质溶解在溶剂中。喷墨印刷需要从内部有压电材料并连接到喷嘴的墨水填充腔室中喷射精确量的墨水。施加电压使压电材料改变形状，收缩腔室。腔室收缩产生的微冲击波使液滴从喷嘴中射出。射出的墨滴在重力和空气阻力的作用下落在衬底上。墨水沿表面的扩展由运动中获得的动量和衬底表面存在的表面张力决定。
[0059]通常，染料敏化太阳能电池(“DSSC”)包括两个导电衬底之间的染料敏化电解质。示例性的导电衬底包括掺氟氧化锡(“FT0”)镀膜玻璃，它是用在各种设备中的理想材料，包括例如光电，触摸屏显示器，薄膜光伏电池，节能窗，射频干扰(“RFI ”)或电磁干扰(“EMI ”)屏蔽等应用及其他光电和绝缘应用。由于在大气环境下相对稳定，具有化学惰性，机械硬度，抗高温性，对物理摩擦的高耐受性并且比氧化铟锡(“ΙΤ0”)更廉价，因此掺氟氧化锡被认为是一种非常有前景的材料。
[0060]在本发明中，示例性衬底，例如FTO玻璃衬底，结合被喷射到衬底上的染料敏化墨水使用。可以使用一系列的喷墨印刷站加速工艺过程或分离材料的印刷步骤。生产线的配置可能包括设置在衬底传输带上方固定位置的喷墨印刷头，其中以受控的速度在移动传输带上移动。可以通过控制喷墨印刷头的墨滴来数控材料沉积。
[0061]在附图中，图1A-1B根据本发明的各方面，示出了单电极衬底太阳能电池板1000和双电极衬底太阳能电池板2000的大体完善的实施例中各部分的横截面侧视图。太阳能电池板1000和2000的各组件按上面的顺序给出，相似实施例的制造细节在下文中给出。
[0062]负电极衬底
[0063]使用DSSC (染料敏化太阳能电池)1010的单电极导电衬底电池板1000包括两部分，第一部分1020和第二部分1030，每个部分的每个电池都具有一个电极，一个“负”电极和一个“正”电极。在本文中，‘单电极’衬底1040S是指具有单一导电类型(负或正)的衬底而不是一个单独的电极；它可能具有一个或多个物理电极，所有物理电极为同一类型。相反，在双电极衬底1040D上同时具有负电极和正电极，并且必须具有多个物理电极。
[0064]示例的第一部分1020可以包括具有多个负电极(负电极衬底1040N)的单电极衬底1040S，而示例的第二部分1030可以包括具有多个正电极(正电极衬底1040P)的单电极衬底1040S。这种负电极衬底1040N在该电池的图2A-2C的制造阶段中示出，它可以包括各种长条1080形状的无机纳米复合材料氧化物，例如，二氧化钛(Ti02)，氧化锌(ZnO)，二氧化锡(Sn02)等。图2A-2C示出了制造具有连续的TiO2带1080 (图2A)和TiO2带之间的银质金属指或带1100 (图2B)的FTO玻璃的各阶段的平面图，TiO2带和金属带都由喷墨印刷制成。在图2C中，喷墨印刷的紫外可固化绝缘材料1120覆盖了银指1100沿TiO2带1080延伸的部分。尽管在图2C中难以观察，但已在FTO玻璃上的FTO薄膜导电表面1070执行了激光划刻，这在图4A和4B中更加明显。激光划刻可能在喷墨印刷站530中进行或在生产线500的另一站中进行。TiO2带1080的宽度在0.8cm-2cm间变化(8_20mm)，例如图2A中的10mm。带1080的长度也可以在IOcm-1OOcm间变化(100-1000mm)。使用含有合适的金属氧化物纳米颗粒的墨水1080喷墨印刷带1080。表I以TiO2为例，列出了示例性的打印参数。
[0065]表ITiO2墨水的示例性印刷参数
[0066]
【权利要求】
1.形成具有染料敏化太阳能电池的太阳能电池板的方法，所述方法包括: 形成第一部分，形成所述第一部分包括: 提供具有第一导电表面和与所述第一导电表面相对的第一非导电表面的第一导电衬底，所述第一导电衬底在厚度上大体是平整和均匀的； 通过喷墨印刷在所述第一导电表面形成第一负导电带，所述第一负导电带适于用作太阳能电池的负电极； 在具有光敏化染料的染色站中染色所述第一负导电带； 形成第二部分，形成所述第二部分包括: 提供具有第二导电表面和与所述第二导电表面相对的第二非导电表面的第二导电衬底，所述第二导电衬底在厚度上大体是平整和均匀的；其中，所述第二导电衬底和所述第一导电衬底在尺寸上大体相等； 通过喷墨印刷在所述第二导电表面形成第一正导电带，所述第一正导电带适于用作太阳能电池的正电极； 将所述第一部分和第二 部分相互堆叠在彼此之上，以使所述第一导电表面朝向所述第二导电表面，同时第一和第二非导电表面朝外；以及在所述第一和第二导电表面之间填充电解质。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 通过喷墨印刷在所述第一导电表面形成与所述第一负导电带相邻且平行的第二负导电带，所述第一和第二负导电带相隔一个负带间距宽度；以及 通过喷墨印刷在所述第二导电表面形成与所述第一正导电带相邻且平行的第二正导电带，所述第一和第二正导电带相隔一个正带间距宽度； 其中，在将第一和第二导电衬底相互堆叠在彼此之上之前，形成第二负导电带和第二正导电带。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括: 通过喷墨印刷形成平行于所述第一负导电带和第二负导电带，且位于所述第一负导电带和第二负导电带之间的第一导电金属带； 通过激光划刻形成穿过所述第一导电表面的第一槽，所述第一槽平行于所述第一负导电带和第二负导电带，且位于所述第一负导电带和第二负导电带之间； 通过喷墨印刷形成平行于所述第一正导电带和第二正导电带，且位于所述第一正导电带和第二正导电带之间的第二导电金属带； 通过激光划刻形成穿过所述第二导电表面的第二槽，所述第二槽平行于所述第一正导电带和第二正导电带，且位于所述第一正导电带和第二正导电带之间； 通过喷墨印刷在所述导电金属带上形成介质涂层； 其中，在将第一和第二导电衬底相互堆叠在彼此之上之前，形成导电金属带和介质涂层；以及 其中，堆叠包括将导电金属带与槽对准，以使导电金属带与槽相对并伸入到槽中。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括: 以第一可选方式形成穿过所述第一负导电带或以第二可选方式形成穿过所述第一正导电带的第一孔；以及以第一可选方式形成穿过所述第二负导电带或以第二可选方式形成穿过所述第二正导电带的第二孔； 其中，填充电解质包括使电解质穿过所述第一孔和第二孔。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 通过喷墨印刷在所述第二导电表面形成相邻且平行于所述第一正导电带的第二负导电带，所述第一正导电带和第二负导电带相隔一个双电极带间距宽度；以及 通过喷墨印刷在所述第一导电表面形成相邻且平行于所述第一负导电带的第二正导电带，所述第一负导电带和第二正导电带相隔一个双电极带间距宽度； 其中，在将第一和第二导电衬底相互堆叠在彼此之上之前，形成所述第二负导电带和第二正导电带。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括: 通过喷墨印刷形成平行于所述第一负导电带和第二正导电带且位于所述第一负导电带和第二正导电带之间的导电金属带； 通过激光划刻形成穿过所述第二导电表面的槽，所述槽平行于所述第一正导电带和第二负导电带且位于所述第一正导电带和第二负导电带之间；以及通过喷墨印刷在所述导电金属带上形成介质涂层； 其中，在将第一和第二导电衬底相互堆叠在彼此之上之前，形成所述导电金属带和介质涂层；以及 其中，堆叠包括将导电金属带与槽对准，以使导电金属带与槽相对并伸入到槽中。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括: 以第一可选方式形成穿过所述第一负导电带或以第二可选方式形成穿过所述第一正导电带的第一孔；以及 以第一可选方式形成穿过所述第二负导电带或以第二可选方式形成穿过所述第二正导电带的第二孔； 其中，填充电解质包括使电解质穿过所述第一孔和第二孔。
8.根据权利要求1所述的方法，包括: 通过喷墨印刷形成与所述第一负导电带相邻且平行的导电金属带； 通过激光划刻形成穿过所述第一导电表面的槽，所述槽与所述导电金属带相邻且平行；以及 通过喷墨印刷在所述导电金属带上形成介质涂层； 其中，在将第一和第二导电衬底相互堆叠在彼此之上之前，形成所述导电金属带和介质涂层；以及 其中，堆叠包括将导电金属带与槽对准，以使导电金属带与槽相对并伸入到槽中。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括: 形成穿过所述第一负导电带或第一正导电带的孔； 其中，填充电解质包括使电解质穿过所述孔。
10.根据权利要求8所述的方法，其中: 通过喷墨印刷形成所述介质涂层包括使用含有分散于第一溶剂中的塑化剂或塑胶并适于热固化的介质墨水，在第二溶剂中含有绝缘材料并适于紫外线固化的介质墨水；或含有适合于热固化的硅基混合物的介质墨水。
11.根据权利要求10所述的方法，其中: 所述含有分散于第一溶剂中的塑化剂或塑胶并适于热固化的介质墨水包括聚酰亚胺绝缘聚合物，以及 所述聚酰亚胺绝缘聚合物的喷墨印刷参数包括:
12.根据权利要求10所述的方法，其中: 所述在第二溶剂中含有绝缘材料并适于紫外线固化的墨水包括环己苯基二丙烯酸酯(2，4，6，-三甲基)氧化磷；以及 环己苯基二丙烯酸酯(2，4，6，-三甲基)氧化磷的喷墨印刷参数包括:
13.根据权利要求10所述的方法，其中: 所述含有适于热固化的硅基混合物的介质墨水包括酸性异丙醇-水混合物和乙酰丙酮化合物中的四甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷；以及 酸性异丙醇-水混合物和乙酰丙酮化合物中的四甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷的喷墨印刷参数包括:
14.根据权利要求8所述的方法，其中:通过喷墨印刷形成所述导电金属带包括使用含有银纳米颗粒分散系胶体的金属墨水；以及 银纳米颗粒分散系胶体的喷墨印刷参数包括:
15.根据权利要求1所述的方法，其中: 所述第一和第二导电表面包括掺氟氧化锡； 所述第一负导电带包括二氧化钛； 所述第一正导电带包括钼或导电聚合物； 所述染料包括钌有机金属络合染料，部花青染料，或半花青染料中的一种；以及所述电解质包括含有碘(12)，碘化钾(KI )，和1-甲基-3-丙基咪唑碘的氧化还原电对中的一种；1-甲基苯并咪唑；2_氨基-1-甲基苯并咪唑；硫氰酸胍；和4-叔丁基吡啶。
16.根据权利要求15所述的方法，其中:通过喷墨印刷形成所述第一负导电带包括使用含有二氧化钛纳米颗粒的阴性墨水；以及 通过喷墨印刷形成所述第一正导电带包括使用含有钼纳米颗粒的阳性墨水。
17.根据权利要求16所述的方法，其中: 含有二氧化钛纳米颗粒的阴性墨水的第一喷墨印刷参数包括:
18.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 通过喷墨印刷在所述第一非导电表面，所述第二非导电表面，或同时在二者上形成紫外线阻挡涂层。
19.根据权利要求18所述的方法，其中: 所述紫外线阻挡涂层包括厚度约为0.2至I微米的CeO2-TiO2薄膜。
20.根据权利要求19所述的方法，其中:形成所述CeO2-TiO2薄膜包括使用含有混合了硝酸铈的异丙醇钛的紫外线阻挡墨水；以及 含有混合了硝酸铈的异丙醇钛的紫外线阻挡墨水的喷墨印刷参数包括:
21.一种具有染料敏化太阳能电池的太阳能电池板，包括: 第一部分，包括: 第一导电衬底，所述第一导电衬底具有第一导电表面和与所述第一导电表面相对的第一非导电表面，所述第一导电衬底在厚度上大体是平整均匀的；以及 第一负导电带，通过喷墨印刷在所述第一导电表面形成所述第一负导电带，所述第一负导电带适于用作太阳能电池的负电极，所述第一负导电带已被光敏化染料染色；以及第二部分,包括: 第二导电衬底，所述第二导电衬底具有第二导电表面和与所述第二导电表面相对的第二非导电表面，所述第二导电衬底在厚度上大体是平整均匀的；其中，所述第二导电衬底与第一导电衬底在尺寸上大体相等；以及 第一正导电带，通过喷墨印刷在第二导电表面形成所述第一正导电带，所述第一正导电带适于用作太阳能电池的正电极； 其中，所述第一部分和第二部分相互堆叠在彼此之上，以使第一导电表面朝向第二导电表面，同时第一和第二非导电表面朝外；以及 其中，所述第一和第二导电表面之间填充有电解质。
22.根据权利要求21所述的太阳能电池板，进一步包括: 通过喷墨印刷在所述第一导电表面形成的，与第一负导电带相邻且平行的第二负导电带，所述第一和第二负导电带相隔一个负带间距宽度；以及 通过喷墨印刷在所述第二导电表面形成的，与第一正导电带相邻且平行的第二正导电带，所述第一和第二正导电带相隔一个正带间距宽度； 其中，在将第一和第二导电衬底相互堆叠在彼此之上之前，形成第二负导电带和第二正导电带。
23.根据权利要求22所述的太阳能电池板，进一步包括: 通过喷墨印刷形成的，平行于所述第一负导电带和第二负导电带且位于所述第一负导电带和第二负导电带之间的第一导电金属带； 通过激光划刻形成的，穿过所述第一导电表面的第一槽，所述第一槽平行于所述第一负导电带和第二负导电带且位于所述第一负导电带和第二负导电带之间； 通过喷墨印刷形成的，平行于所述第一正导电带和第二正导电带且位于所述第一正导电带和第二正导电带之间的第二导电金属带； 通过激光划刻形成的，穿过所述第二导电表面的第二槽，所述第二槽平行于第一正导电带和第二正导电带且位于所述第一正导电带和第二正导电带之间； 在导电金属带上形成的介质涂层； 其中，所述导电金属带和介质涂层在第一和第二导电衬底相互堆叠在彼此之上之前形成；以及 其中，导电金属带与槽对准，以使导电金属带与槽相对并伸入到槽中。
24.根据权利要求23所述的太阳能电池板，进一步包括: 以第一可选方式形成的穿过所述第一负导电带或以第二可选方式形成的穿过所述第一正导电带的第一孔；以及 以第一可选方式形成的穿过所述第二负导电带或以第二可选方式形成的穿过所述第二正导电带的第二孔； 其中，电解质穿过所述第一孔和第二孔。
25.根据权利要求21所述的太阳能电池板，进一步包括: 通过喷墨印刷在所述第 二导电表面形成的，相邻且平行于所述第一正导电带的第二负导电带，所述第一正导电带和第二负导电带相隔一个双电极带间距宽度；以及 通过喷墨印刷在所述第一导电表面形成的，相邻且平行于所述第一负导电带的第二正导电带，所述第一负导电带和第二正导电带相隔一个双电极带间距宽度； 其中，所述第二负导电带和第二正导电带在第一和第二导电衬底相互堆叠在彼此之上之前形成。
26.根据权利要求25所述的太阳能电池板，进一步包括: 通过喷墨印刷形成的，平行于所述第一负导电带和第二正导电带且位于所述第一负导电带和第二正导电带之间的导电金属带； 通过激光划刻形成的穿过所述第二导电表面的槽，所述槽平行于所述第一正导电带和第二负导电带且位于所述第一正导电带和第二负导电带之间；以及在所述导电金属带上形成的介质涂层； 其中，所述导电金属带和介质涂层在第一和第二导电衬底相互堆叠在彼此之上之前形成；以及 其中，导电金属带与槽对准，以使导电金属带与槽相对并伸入到槽中。
27.根据权利要求26所述的太阳能电池板，进一步包括: 以第一可选方式形成的穿过所述第一负导电带或以第二可选方式形成的穿过所述第一正导电带的第一孔；以及 以第一可选方式形成的穿过所述第二负导电带或以第二可选方式形成的穿过所述第二正导电带的第二孔； 其中电解质穿过所述第一孔和第二孔。
28.根据权利要求21所述的太阳能电池板，进一步包括: 通过喷墨印刷形成的与所述第一负导电带相邻且平行的导电金属带； 通过激光划刻形成的穿过所述第一导电表面的槽，所述槽与所述导电金属带相邻且平行；以及在所述导电金属带上形成的介质涂层； 其中，所述导电金属带和介质涂层在第一和第二导电衬底相互堆叠在彼此之上之前形成；以及 其中，导电金属带与槽对准，以使所述第一部分和第二部分堆叠时导电金属带与槽相对并伸入到槽中。
29.根据权利要求28所述的太阳能电池板，其中: 所述导电金属带包括银。
30.根据权利要求28所述的太阳能电池板，进一步包括: 形成的穿过所述第一负导电带或第一正导电带的孔； 其中，电解质穿过所述孔。
31.根据权利要求28所述的太阳能电池板，其中: 所述介质涂层通过使用含有分散于第一溶剂中的塑化剂或塑胶并适于热固化的介质墨水，在第二溶剂中含有绝缘材料并适于紫外线固化的介质墨水；或含有适合于热固化的娃基混合物的介质墨水形成。
32.根据权利要求21所述的太阳能电池板，其中: 所述第一和第二导电表面包括掺氟氧化锡； 所述第一负导电带包括二氧化钛； 所述第一正导电带包括钼或导电聚合物； 所述染料包括钌有机金属络合染料，部花青染料，或半花青染料中的一种；以及所述电解质包括含有碘(12)，碘化钾(KI )，和1-甲基-3-丙基咪唑碘的氧化还原电对中的一种；1-甲基苯并咪唑；2_氨基-1-甲基苯并咪唑；硫氰酸胍；和4-叔丁基吡啶。
33.根据权利要求32所述的太阳能电池板，其中: 使用含有二氧化钛纳米颗粒的阴性墨水形成所述第一负导电带；以及 使用含有钼纳米颗粒的阳性墨水形成所述第一正导电带。
34.根据权利要求21所述的太阳能电池板，进一步包括: 通过喷墨印刷在所述第一非导电表面，所述第二非导电表面，或同时在二者上形成的紫外线阻挡涂层。
35.根据权利要求34所述的太阳能电池板，其中: 所述紫外线阻挡涂层包括厚度约为0.2至I微米的CeO2-TiO2薄膜。
36.一种包括生产线配置的系统，所述系统包括: 衬底传送带，适于传送适合用于光伏电池板的衬底，其中所述衬底传送带以可控的，可编程的速度传送所述衬底； 印刷站，所述印刷站具有多个位于衬底传送带上方固定位置的喷墨印刷头，所述印刷站适于在经过印刷头下方的衬底上喷墨印刷导电墨水，其中通过设计所述喷墨印刷头的墨滴，数字控制材料的沉积；以及 固化站，所述固化站与衬底传送带串联布置，且适于固化沉积在衬底上的导电墨水材料。
【文档编号】H01G9/26GK103943367SQ201310148003
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年4月25日 优先权日:2013年1月23日
【发明者】伊莱亚斯·斯塔萨萄斯, 尼克·卡诺伯罗斯, 帕纳吉奥蒂斯·利亚诺斯, 亚尼斯·凯特萨古呐斯, 希欧多尔·玛克里斯 申请人:尼克·卡诺伯罗斯