一种CIGS柔性太阳能电池芯片及其制备方法技术

本发明专利技术涉及CIGS电池制备方法技术领域，具体涉及一种CIGS柔性太阳能电池芯片及其制备方法，通过由上至下依次设置的电极层、功能膜层和衬底层，衬底层为柔性不锈钢衬底，电极层包括印制在功能膜层上的导电油墨和绝缘油墨，导电油墨包括汇流宽条和间隔排列印制的集流窄条，汇流宽条依次连接各集流窄条同一侧的端部，绝缘油墨位于汇流宽条远离集流窄条的一侧，衬底层远离绝缘油墨的一侧搭接于下一层电池芯片的汇流宽条上，形成串接，取消了有机材料和镀镍铜线，增加了光透过率，提高了芯片的电流密度，配合绝缘油墨的设计，便于芯片直接进行串联。进行串联。进行串联。

【技术实现步骤摘要】
一种CIGS柔性太阳能电池芯片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及CIGS电池制备方法
，尤其涉及一种CIGS柔性太阳能电池芯片及其制备方法。

技术介绍

[0002]CIGS是铜铟镓硒的简称，CIGS电池属于第三代太阳能薄膜电池，现有的CIGS电池制备方法，例如中国专利文献CN202010522133.0公开的一种柔性CIGS太阳能电池的电极及制作方法、CN202011542727.4公开的一种室内应用的弱光型铜铟镓硒太阳能电池的制备方法等，电池结构大多从上至下依次为电极材料、AZO透明导电层(窗口层)、CdS缓冲层、CIGS吸收层、MO层、Ti层、衬底以及背电极Mo层，其中，电极材料大多采用二层APA或是SPS材料和中间一层镀镍铜线，通过热层压方式粘接在功能膜层和衬底上面，起到电流收集以及串联下一片电池的作用，缺点是芯片尺寸限制，芯片均按固定尺寸进行切割和层压，如有其他尺寸需求，只能通过裁切后进行串联，而且电池表面有一层有机材料和镀镍铜线，会阻挡一部分光，造成光电转换率的损失。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种CIGS柔性太阳能电池芯片及其制备方法，以解决电池表面有一层有机材料和镀镍铜线，会阻挡一部分光，造成光电转换率的损失的问题。
[0004]基于上述目的，本专利技术提供了一种CIGS柔性太阳能电池芯片，包括由上至下依次设置的电极层、功能膜层和衬底层：
[0005]衬底层为柔性不锈钢衬底；
[0006]电极层包括印制在功能膜层上的导电油墨和绝缘油墨，导电油墨包括汇流宽条和间隔排列印制的集流窄条，汇流宽条依次连接各集流窄条同一侧的端部，绝缘油墨位于汇流宽条远离集流窄条的一侧；
[0007]衬底层远离绝缘油墨的一侧搭接于下一层电池芯片的汇流宽条上，形成串接。
[0008]优选地，各集流窄条平行间隔排布，汇流宽条垂直于集流窄条设置。
[0009]优选地，导电油墨采用银系导电墨或碳系导电墨材料。
[0010]优选地，绝缘油墨为热固性水性油墨。
[0011]优选地，绝缘油墨呈L形形状，其中，绝缘油墨的L形短边竖立朝下，L形短边的底端抵接于衬底层顶端上，L形短边的侧端抵接于功能膜层侧端上，绝缘油墨的L形长边底端抵接于功能膜层顶端上。
[0012]优选地，集流窄条的线宽为20～50um，集流窄条的厚度为8～12um。
[0013]优选地，汇流宽条的线宽为2～4mm，汇流宽条的厚度为18～22um。
[0014]本专利技术还提供了一种CIGS柔性太阳能电池芯片制备方法，包括以下步骤：
[0015]a：选用柔性不锈钢衬底传送进入卷绕式镀膜机内，在柔性不锈钢衬底上沉积功能
膜层，形成条状的电池样片；
[0016]b：在功能膜层上印制导电油墨，再进行导电油墨的固化处理；
[0017]c：将条状的电池样片分切呈指定的形状尺寸，得到单个的电池条；
[0018]d：在电池条端部印制绝缘油墨，再进行绝缘油墨的固化处理，得到电池芯片；
[0019]e：检测分档；
[0020]f：选用同档的电池芯片，将衬底层远离绝缘油墨的一侧搭接于下一层电池芯片的汇流宽条上，形成串接的电池芯片。
[0021]优选地，电池样片分切采用机械切割方式，在单个的电池条边缘造成边缘的功能膜层脱落，形成台阶状的缺口，以供绝缘油墨印制。
[0022]优选地，油墨固化处理的方式采用热固化或UV固化，油墨印制方式采用丝印或喷墨打印。
[0023]本专利技术的有益效果：通过由上至下依次设置的电极层、功能膜层和衬底层，衬底层为柔性不锈钢衬底，电极层包括印制在功能膜层上的导电油墨和绝缘油墨，导电油墨包括汇流宽条和间隔排列印制的集流窄条，汇流宽条依次连接各集流窄条同一侧的端部，绝缘油墨位于汇流宽条远离集流窄条的一侧，取消了有机材料和镀镍铜线，增加了光透过率，提高了芯片的电流密度，制造工艺简单易实现，即可以降低成本，又解决了芯片固定尺寸切割问题，配合绝缘油墨的设计，便于芯片直接进行串联，安全性能也得到了保障。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为现有技术中电极材料的结构示意图；
[0026]图2为现有技术中电池芯片的结构示意图；
[0027]图3为现有技术中电极材料的立体结构示意图；
[0028]图4为本专利技术的单个电池芯片的结构示意图；
[0029]图5为本专利技术的导电油墨的结构示意图；
[0030]图6为本专利技术的电池芯片串接的结构示意图。
[0031]图中标记为：
[0032]1、电极层；2、功能膜层；3、衬底层；4、导电油墨；41、汇流宽条；42、集流窄条；5、绝缘油墨；6、有机材料；7、镀镍铜线。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进一步详细说明。
[0034]需要说明的是，除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包
括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0035]如图4、图5、图6所示，一种CIGS柔性太阳能电池芯片，包括由上至下依次设置的电极层1、功能膜层2和衬底层3，其中，衬底层3为柔性不锈钢衬底，电极层1包括印制在功能膜层2上的导电油墨4和绝缘油墨5，导电油墨4包括汇流宽条41和间隔排列印制的集流窄条42，汇流宽条41依次连接各集流窄条42同一侧的端部，绝缘油墨5位于汇流宽条41远离集流窄条42的一侧，衬底层3远离绝缘油墨5的一侧搭接于下一层电池芯片的汇流宽条41上，形成串接。
[0036]本专利技术基于目前的CIGS柔性太阳能芯片电池结构，如图1、图2、图3所示，电极材料包含二层有机材料6和中间一层镀镍铜线7，通过热层压方式粘接在功能膜层2和衬底层3上面，起到电流收集以及串联下一片电池作用，具体的，有机材料6常用APA或是SPS材料，此结构有二种宽幅的有机材料6，有机材料6组成结构为上下二层，其中较宽的定义为upper decal，主要用于固定镀镍铜线7，并与功能膜层2表面热压在一起，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CIGS柔性太阳能电池芯片，包括由上至下依次设置的电极层、功能膜层和衬底层，其特征在于：所述衬底层为柔性不锈钢衬底；所述电极层包括印制在所述功能膜层上的导电油墨和绝缘油墨，所述导电油墨包括汇流宽条和间隔排列印制的集流窄条，所述汇流宽条依次连接各所述集流窄条同一侧的端部，所述绝缘油墨位于所述汇流宽条远离所述集流窄条的一侧；所述衬底层远离所述绝缘油墨的一侧搭接于下一层电池芯片的所述汇流宽条上，形成串接。2.根据权利要求1所述的一种CIGS柔性太阳能电池芯片，其特征在于，各所述集流窄条平行间隔排布，所述汇流宽条垂直于所述集流窄条设置。3.根据权利要求1所述的一种CIGS柔性太阳能电池芯片，其特征在于，所述导电油墨采用银系导电墨或碳系导电墨材料。4.根据权利要求1所述的一种CIGS柔性太阳能电池芯片，其特征在于，所述绝缘油墨为热固性水性油墨。5.根据权利要求1所述的一种CIGS柔性太阳能电池芯片，其特征在于，所述绝缘油墨呈L形形状，其中，所述绝缘油墨的L形短边竖立朝下，L形短边的底端抵接于所述衬底层顶端上，L形短边的侧端抵接于所述功能膜层侧端上，所述绝缘油墨的L形长边底端抵接于所述功能膜层顶端上。6.根据权利要求1所述的一种CIGS柔性...

【专利技术属性】
技术研发人员：连重炎，郑威，曹云虎，吴忧，梁超，
申请(专利权)人：宣城先进光伏技术有限公司，
类型：发明
国别省市：