[发明专利]一种用于建筑领域的太阳电池组件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于建筑领域的太阳电池组件及其制备方法，所述太阳电池组件包括基底、发电层和保护层；所述发电层设置在基底上，所述保护层覆盖于发电层上；所述基底为玻璃、金属板、水泥基板材、柔性塑料薄膜、瓷砖和瓦片；所述保护层在300nm～1300nm波长范围内加权平均透过率为0～79％。本发明制备太阳电池组件的方法，包括如下的步骤：1)对基底的表面进行清洁处理；2)将太阳电池附着到基体之上，并引出正负极；3)最后在太阳电池之上涂覆一层保护层。本发明的太阳电池组件易于规模批量化生产，且具有极大的成本优势。

技术领域

本发明属于建筑领域，具体涉及一种用于建筑领域的太阳电池组件及其制备方法。

背景技术

随着社会的不断发展，人类对能源的需求也不断递增，而全球化石燃料逐渐枯竭，环境污染日益严重。发展清洁可再生能源已经成为人类社会的共识。

但是，受限于现有技术工艺的限制，太阳电池并不能同其安装的建筑环境进行适宜的融合，一方面，太阳电池的安装往往会改变或增添原有建筑的外部结构或附加设施；另一方面，本身的安装也会影响建筑体本身的艺术价值和人文美观。

中国实用新型专利CN2730982Y公开了一种太阳能瓷砖，其技术方案为在陶瓷工业用无机坯土的表面，涂布玻璃质涂料剂，烧结形成瓷砖的基底；在上述瓷砖基底的表面设计有能进行光电转换的发电层；在上述发电层的上下表面设计有透明导电膜；通过上面所述的透明导电膜，可将在上述发电层上产生的电流加以利用的供电部件。其发电层为具有n型硅层-i型硅层-p型硅层结构或p型硅层-i型硅层-n型硅层结构的硅层；其玻璃质涂料剂可以是磷·硅酸盐玻璃或硼·硅酸盐玻璃，且为了防止太阳光的反射，在上述透明导电膜的上面形成含有氧化钛和氧化硅的防反射保护膜。

然而，上述的太阳能瓷砖存在如下的缺陷：1.由于硅基太阳电池容易受到环境的影响，一般在光伏领域，需要选取特殊的高分子材料进行封装后才能在户外进行使用，而该瓷砖的透明导电膜外加防反射保护膜很难起到保护电池的作用，达不到光伏行业相关标准；2.上述的表面抗反射保护膜是一种透明材料，因此绝大部分光线将直接入射到电池表面，反射出来的颜色将是电池本身的色彩，单一且无法形成建筑外表的质感。

中国发明专利CN101755343A公开了一种用于制备含有光伏电池的瓷砖的方法，所述方法依次包括以下步骤：

制备陶瓷基体(2)，所述陶瓷基体具有一个或多个通孔(2c)并且吸水性等于或小于0.5wt％，该步骤包括：

压制操作，其中在35到60MPa之间的压力下对湿度在3wt％到6wt％之间的雾化陶瓷粉实施压制操作，

干燥操作，以及烘焙操作，进行所述烘焙操作的最大温度在1100℃到1250℃之间；以及在所述陶瓷基体(2)的表面(2a)上直接沉积由Ag或Ag-Al制成的导电层(6)，多个活性层(7)，具有栅格状结构的导电材料层(9)，以及保护层(10)，所述保护层(10)被设计成确保太阳辐射的高透射性、抗湿性和耐候性、紫外线稳定性、以及电绝缘性，所述多个活性层(7)依次包括n型层(11)、光敏层(12)和p型层(13)；将导电连接件(5)容置在所述通孔(2c)中，使所述导电连接件(5)与所述导电层(6)电接触；以及在所述陶瓷基体(2)的与所述表面(2a)相对的表面(2b)。其接受太阳光入射一侧的保护层包括以下材料之一：搪瓷、聚碳酸酯、氟化聚合物、聚三氟氯乙烯、以及聚甲基丙烯酸甲酯和聚氟乙烯的组合。其保护层存在如下的缺陷：

1)所述的光伏电池需要采用CVD法，优选等离子增强CVD法(PECVD)沉积到陶瓷基体之上，而性能较优的光伏电池往往需要较高的成膜条件，对于陶瓷基体材料显然很难直接在真空条件下成膜，尽管其含水量不大于0.5wt％，也会成为制备高性能光伏电池的关键障碍；

2)所述的保护层选用搪瓷时，由于搪瓷的烧成温度为500-900摄氏度，即使选择较低的温度在表面形成一个透明的搪瓷层，其也会对发电层造成不可逆转的损坏。