一种耦合跟踪支架的发电叠层组件的制作方法

本技术涉及太阳能发电，更具体地说是一种耦合跟踪支架的发电叠层组件。

背景技术：

1、光电发电市场中，占据主导地位的晶硅电池产能已达200gw左右，量产效率接近25％，实验室最高效率已达26.7％，接近其理论极限29.43％，效率提升空间小。

2、钙钛矿电池是效率提升最快的电池。且理论极限效率高于晶硅电池。钙钛矿电池相对晶硅电池具有耗材少、成本低、产业链紧凑、总投资少的优点；钙钛矿电池相对于其他化合物薄膜电池具有原料易获取、可迭代、成本低的优点；钙钛矿薄膜材料有光吸收率高、光电转化效率高，带隙可调、原材料丰富、用量少等特点。自2009年钙钛矿电池面世以来，仅经过十几年发展，其效率就从3.8％提升至25.7％，

3、用钙钛矿电池作为顶电池与硅底电池结合，可进一步突破两种电池的理论极限效率掣肘。叠层电池可以综合利用不同波段的光能，提升电池效率。当n结电池叠层，理论极限效率为69％。产业上叠层电池主要采用双结叠层，实现对光的短波长吸收和长波长吸收的结合，提升器件整体效率。双结叠层电池理论极限效率为46％。

4、2022年7月，瑞士电子与微技术中心(csem)和洛桑联邦理工学院(epfl)联合研发团队报道了小面积(1cm2)两端子钙钛矿晶硅叠层电池光电转化效率达到31.2％。

5、我国南开大学和中科院微系统所报道的效率结果分别为27.2％和28.84％。在四端子钙钛矿晶硅叠层电池方面，目前最高效率为30.24％(2×2cm2)由我国研究团队保持。两端和四端结构的钙硅叠层电池均超过29％的单结晶硅电池理论极限，展现了叠层电池广阔的发展前景。

6、目前，叠层组件端设计思路有两种，分别是机械堆叠的四端结构，以及顶、底电池集成一体的两端结构。其中，四端结构不必考虑不同种类电池的工艺兼容问题以及电流匹配问题，而且理论上容易与已建电站中的晶硅组件集成，提高其发电量，应用前景更为广阔。

7、国内各大光伏企业都在开展相关研究，但是受限于钙钛矿大面积高效率组件技术尚处于发展之中，缺乏面向大面积叠层组件的突破性进展。此外，新型叠层器件在材料选择、器件工艺、载流子传输机制、光电流分配、组件设计等方面带来了新的挑战。

8、因此，开展面向商业化应用的四端结构钙钛矿晶硅叠层光伏组件关键技术和应用示范研究十分必要，对于提高光发电的综合效率、降低电池制造阶段的能耗都意义重大，也为未来叠层电池的爆发式增长打下较好的基础。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种耦合跟踪支架的发电叠层组件，利用光谱在钙钛矿薄膜组件和晶硅组件上不同的电、热反应构建新型叠层组件，充分利用太阳能资源。

2、本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

3、一种耦合跟踪支架的发电叠层组件，包括钙钛矿薄膜组件，所述钙钛矿薄膜组件的下侧设置有晶硅组件；

4、所述钙钛矿薄膜组件和晶硅组件上均设置有两个接线；

5、所述钙钛矿薄膜组件和晶硅组件通过封装支架一体封装；

6、所述封装支架的底部设置有背板玻璃；

7、所述晶硅组件的上下两侧均设置有封装胶膜；

8、所述钙钛矿薄膜组件包括上层基板和钙钛矿太阳能电池组件模块，钙钛矿太阳能电池组件模块设置有多个，多个钙钛矿太阳能电池组件模块串联和并联在上层基板上排列成矩阵；

9、所述钙钛矿太阳能电池组件模块封装在由底部基材、透明基材和密封材料围成的密封空间内；

10、所述钙钛矿薄膜组件利用720nm及以下波长光进行发电；

11、所述晶硅组件利用720nm至1440nm之间的波长光进行发电；

12、所述晶硅组件能够降低钙钛矿薄膜组件背后温度。

13、还包括支架和跟踪支架，支架上转动连接有跟踪支架，跟踪支架上固定连接有封装支架；

14、支架和跟踪支架可以设置有多个，使得发电叠层组件并排设置组成单排或双排；

15、本实用新型的有益效果为：

16、钙钛矿薄膜组件主要利用720nm及以下波长光进行发电，晶硅组件主要利用720nm至1440nm之间的波长光进行发电，单位面积的太阳能资源可以大幅度转化为电，预计本组件的光电转换效率25％至30％；通过跟踪支架的转动，每发电叠层组件随之转动，实现发电叠层组件光资源最大化利用。

技术特征：

1.一种耦合跟踪支架的发电叠层组件，包括钙钛矿薄膜组件(10)，其特征在于：所述钙钛矿薄膜组件(10)的下侧设置有晶硅组件(20)；

2.根据权利要求1所述的一种耦合跟踪支架的发电叠层组件，其特征在于：所述钙钛矿薄膜组件(10)和晶硅组件(20)上均设置有两个接线。

3.根据权利要求1所述的一种耦合跟踪支架的发电叠层组件，其特征在于：所述封装支架(50)的底部设置有背板玻璃(30)。

4.根据权利要求1所述的一种耦合跟踪支架的发电叠层组件，其特征在于：所述晶硅组件(20)的上下两侧均设置有封装胶膜(40)。

5.根据权利要求1所述的一种耦合跟踪支架的发电叠层组件，其特征在于：所述钙钛矿薄膜组件(10)包括上层基板和钙钛矿太阳能电池组件模块，钙钛矿太阳能电池组件模块设置有多个，多个钙钛矿太阳能电池组件模块串联和并联在上层基板上排列成矩阵。

6.根据权利要求5所述的一种耦合跟踪支架的发电叠层组件，其特征在于：所述钙钛矿太阳能电池组件模块封装在由底部基材、透明基材和密封材料围成的密封空间内。

7.根据权利要求1所述的一种耦合跟踪支架的发电叠层组件，其特征在于：所述钙钛矿薄膜组件(10)利用720nm及以下波长光进行发电。

8.根据权利要求1所述的一种耦合跟踪支架的发电叠层组件，其特征在于：所述晶硅组件(20)利用720nm至1440nm之间的波长光进行发电。

技术总结
本技术涉及太阳能发电，更具体的说是一种耦合跟踪支架的发电叠层组件，包括钙钛矿薄膜组件，所述钙钛矿薄膜组件的下侧设置有晶硅组件；所述钙钛矿薄膜组件和晶硅组件上均设置有两个接线；所述钙钛矿薄膜组件和晶硅组件通过封装支架一体封装；所述封装支架的底部设置有背板玻璃；所述晶硅组件的上下两侧均设置有封装胶膜；利用光谱在钙钛矿薄膜组件和晶硅组件上不同的波长光谱发电效应不同而构建新型叠层组件，充分利用太阳能资源。

技术研发人员：张久明,张艺瑄
受保护的技术使用者：锥宇能源科技（嘉兴）有限公司
技术研发日：20230523
技术公布日：2024/1/15