[发明专利]一种有效缓解热斑效应的钙钛矿太阳能电池组件

说明书

本发明公开了一种有效缓解热斑效应的钙钛矿太阳能电池组件，包括依次叠加设置的导电玻璃、电子传输层、钙钛矿吸光层、电极层、均温层、边封层、封装玻璃，其特征在于，所述均温层应用具有高导热系数材料，可有效缓解热斑效应，设置于电极上方；封装胶通过层压技术设置于钙钛矿太阳能电池的四周，称为边封层；封装玻璃通过封装胶粘贴设置于组件最上方，并与碳电极和边封层形成空腔以容纳均温层材料。本发明通过在钙钛矿太阳能电池组件中引入具有高导热系数的均温材料，可有效缓解热斑效应导致的局部温度过高的情况，使组件表面温度趋于均匀，降低热斑效应对组件产生的不利影响。

技术领域

本发明涉及新型太阳能电池技术领域，特别是一种有效缓解热斑效应的钙钛矿太阳能电池组件。

背景技术

钙钛矿太阳能电池中的热斑效应问题是目前光伏行业和大众对于钙钛矿太阳能电池行业迅速发展的主要忧虑之一。热斑效应是指在光伏组件运行过程中，由于光伏材料自身缺陷或电池片局部遮挡导致的组件局部温度过高的现象，局部温度过高的实质是电池的发电功率在热斑区域部分转化为热量造成的。热斑效应会导致电池的功率消耗，使得组件电流下降、发电量下降，严重时将导致局部热量积累过高，对光伏材料、封装材料等产生破坏，导致电池的不可逆损坏。晶硅太阳电池行业中已有许多应用较为广泛的热斑效应缓解方案，如使用旁路二极管、阻塞二极管与最大功率点追踪法等，以最大程度地降低热斑效应对于输出功率的影响。但上述方法为均为热斑效应产生后，从光伏阵列层面减小其对组件输出性能的影响，无法降低热斑区域温度，并不能从本质上缓解热斑效应的危害，且并不能完全适配钙钛矿太阳电池。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种有效缓解热斑效应的钙钛矿太阳能电池组件。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种有效缓解热斑效应的钙钛矿太阳能电池组件，包括依次叠加设置的导电玻璃、电子传输层、钙钛矿吸光层、电极层、均温层、边封层、封装玻璃，其特征在于，所述均温层使用具有较高导热系数的传热材料，可有效降低热斑温度、缓解热斑效应；封装胶通过层压技术设置于在所述钙钛矿太阳能电池的四周，称为边封层；所述封装玻璃通过粘贴所述边封层设置在所述电极层的上方，并与所述电极和所述边封层形成空腔，以容纳所述均温层。

可选地，所述均温层所使用材料为石墨烯传热片、石墨烯导热浆料等具有高导热系数的材料。

可选地，所述封装玻璃为钠钙封装玻璃、超白封装玻璃、钢化封装玻璃中的一种。

可选地，所述边封层为聚异丁烯边封层，且所述边封层的厚度为3mm。

本发明的有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本发明通过将具有高导热系数的传热材料引入钙钛矿太阳电池组件结构中，形成所述均温层。基于导热材料极强的平面传热能力，均温层的引入，可在热斑效应产生时，将热量由热斑中心（温度最高处）向四周迅速传导扩散，避免局部温度积累过高对组件的寿命与安全性造成损害。除此之外，本方案是从组件结构本身入手，从电池内部降低热斑区域的最高温度，对发生热斑效应的电池片工作性能影响较小，相比传统热斑效应解决方案，更有利于电站的发电量与经济效益。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明中有效缓解热斑效应的钙钛矿太阳电池组件结构；

图2为本发明实施例2中未使用均温层的钙钛矿太阳电池组件结构；

附图标记：

1-导电玻璃、2-电子传输层、3-钙钛矿吸光层、4-电极层 、5-均温层、6-封装玻璃、7-边封层、8-空腔。

具体实施方式