[发明专利]一种低工艺成本的薄膜太阳能电池柔性聚合物衬底

说明书

本案涉及一种低工艺成本的薄膜太阳能电池柔性聚合物衬底，以氮化硅陶瓷作为刚性基底；在刚性基底上喷涂剥离层；在剥离层上旋涂聚合物衬底；在聚合物衬底上依次形成薄膜太阳能电池功能层系；将聚合物衬底从刚性基底上剥离得到最终产品；本发明所提供的薄膜太阳能电池柔性聚合物衬底，利用现有技术中的设备就能实现大规模生产，通过在衬底与刚性基底之间创造性地加入剥离层，使薄膜太阳能电池的聚合物衬底与刚性基底能够容易分离，得到了柔性薄膜太阳能电池及衬底透光性好、光电转化效率高、耐腐蚀性强，操作简单，避免使用价格高昂的绕卷式镀膜方式，提高产品的性价比。

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种低工艺成本的薄膜太阳能柔性聚合物衬底。

背景技术

从太阳能电池生产技术的成熟度来区分，太阳能电池可以分为：晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。晶体硅太阳能电池是建立在高质量的单晶硅材料和相关的一系列成熟的加工处理工艺基础上，由于其技术相对稳定成熟，光电转换效率高，目前占据着80％以上的太阳能电池市场，但是晶体硅太阳能电池的使用成本很高，光伏发电使用成本约为1.18元/度，远大于煤电的0.5元/度。与晶体硅太阳能电池相比，薄膜太阳能电池多采用非晶硅、多晶硅薄膜或者铟硒化镉等薄膜材料实现光电转换，材料用量少、价格便宜、生产自动化程度高，在原料和制造工艺中大大降低了成本，更重要的一点是，薄膜太阳能电池可以使用柔性衬底，大大扩展了太阳能电池的应用范围，为太阳能电池的发展提供了更广阔的空间。

但是，目前大规模制造柔性薄膜太阳能电池的工艺均采用绕卷式镀膜方式，生产设备造价昂贵、工艺复杂，导致成本较高，与晶体硅太阳能电池相比没有性价优势，制约了其产能和应用。同时，绕卷式镀膜方式完全放弃了已经成熟了的薄膜太阳能电池的刚性衬底技术和设备，会造成较大的浪费。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明通过刚性衬底制备和柔性衬底转移技术实现了对现有刚性衬底设备的利用，即在玻璃、石墨等刚性衬底上依次铺设柔性衬底和各光电转换层，然后将柔性衬底从刚性衬底上分离转移，即得到柔性薄膜太阳能电池，由实现了对现有设备的利用。

本发明的提供了一种制备简单的薄膜太阳能电池柔性聚合物衬底，以氮化硅陶瓷作为刚性基底；在刚性基底上喷涂剥离层；在剥离层上旋涂聚合物衬底；在聚合物衬底上依次形成薄膜太阳能电池功能层系；将聚合物衬底从刚性基底上剥离；

其中，所述剥离层含有乙烯-醋酸乙烯共聚物、芥酸酰胺、硅胶、硝酸纤维素；所述聚合物衬底含有聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、氮化硅粉末、全氟烷基乙醇、聚苯乙烯吡啶。

优选的是，所述剥离层中各组分的重量份如下：

优选的是，所述聚合物衬底中各组分的重量份如下：

优选的是，所述剥离层的厚度在50-80μm。

优选的是，所述聚合物衬底的厚度小于300μm。

优选的是，所述将聚合物衬底从刚性基底上剥离后用40-45℃的乙醇擦除聚合物衬底上残留的剥离层。

优选的是，所述全氟烷基乙醇含有全氟己基乙醇、全氟辛基乙醇和全氟癸基乙醇中的一种或多种。