一种基于3D打印技术的储能式太阳能电池及其制造方法与流程

文档序号:12275169阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于3D打印技术的储能式太阳能电池,其特征在于,包括太阳能电池基材,太阳能电池基材的基底上设置有介电层(6),介电层(6)上设置有超级电容器;太阳能电池基材的阴极和阳极分别与超级电容器的两个电极连接;

所述超级电容器包括超级电容器金属集流体(7),超级电容器金属集流体(7)上设置有超级电容器电极(8),超级电容器电极(8)上设置有超级电容器电解质(9)。

2.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的储能式太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池基材为有机薄膜电池或者硅基半导体薄膜电池。

3.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的储能式太阳能电池,其特征在于,所述超级电容器金属集流体(7)为叉指状金属结构,金属结构的材料为金或铜。

4.一种储能式太阳能电池的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,取太阳能电池基材,并且在太阳能电池基材的基底上设置介电层,得到第一产物;

步骤2,在第一产物的介电层上设置超级电容器金属集流体,超级电容器金属集流体为叉指状金属结构,得到第二产物;

步骤3,在第二产物的超级电容器集流体上设置叉指状结构的超级电容器电极,超级电容器电极通过3D打印技术逐层打印在超级电容器集流体上,得到第三产物;

步骤4,将太阳能电池基材的阴极和阳极分别与超级电容器电极的两个电极连接,得到储能式太阳能电池。

5.根据权利要求4所述的储能式太阳能电池的制造方法,其特征在于,所述步骤1中太阳能基材为有机薄膜电池或硅基半导体薄膜电池。

6.根据权利要求4或5任意一项所述的储能式太阳能电池的制造方法,其特征在于,所述步骤1中介电层为无机材料薄膜或为聚合物薄膜。

7.根据权利要求4所述的储能式太阳能电池的制造方法,其特征在于,所述步骤2中超级电容器金属集流体的金属材料为金或铜,且叉指状金属结构的单指厚度为100-200nm,宽度为100-1000μm,两指之间的间距为50-500μm。

8.根据权利要求4所述的储能式太阳能电池的制造方法,其特征在于,所述步骤3中3D打印使用的打印浆料有碳纳米管、异丙醇、乙二醇和分散剂组成;所述碳纳米管的直径为50nm,长度为10μm,碳纳米管的含量为5wt%-9wt%;所述异丙醇与乙二醇的体积比为2-6:1;所述分散剂的质量为碳纳米管的30%,分散剂为十二烷基硫酸钠。

9.根据权利要求8所述的储能式太阳能电池的制造方法,其特征在于,所述步骤3中3D打印的打印浆料在超级电容器金属集流体上逐层打印,且打印浆料在0.15-10psi的压力下以1-10mm/s的速率打印1-20层,打印过程中超级电容器金属集流体的温度为40-90℃。

10.根据权利要求4所述的储能式太阳能电池的制造方法,其特征在于,所述步骤4中在太阳能电池基材的阴极和阳极与超级电容器电极的两个电极连接处设置超级电容器电解质,超级电容器电解质为聚乙烯醇和磷酸混合组成的电解质。

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