一种新型太阳能电池及其光活性层涂布设备制造技术

本发明专利技术公开了一种新型太阳能电池及其光活性层涂布设备，电池包括第一电极图案、光活性层图案、第二电极图案；第一电极图案、光活性层图案、第二电极图案依次叠加在衬底上；第一电极图案为新型太阳能电池的正极层；第二电极图案为新型太阳能电池的负极层；第二电极图案沉积在第一电极图案自光活性层图案延伸出的部分为正极部；第二电极图案沉积在光活性层图案上的部分为负极部；正极端为正极部的输出端或连接端；负极端为负极部的连接端或输出端；第一电极图案在新型太阳能电池除负极端外的部分延伸出光活性层图案，负极部在负极端延伸出第一电极图案。还公开了一种光活性层涂布设备。实施本发明专利技术，大大提高了光电转换效率，解决了现在的太阳能电池电荷收集距离较长，导致光电转化效率降低的问题。电转化效率降低的问题。电转化效率降低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新型太阳能电池及其光活性层涂布设备


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，特别涉及一种新型太阳能电池及其光活性层涂布设备。

技术介绍

[0002]由于有机太阳能电池及钙钛矿等其他电池的激子扩散能力较差，串联电阻、电荷收集距离等因素对转化效率影响很大，需要尽量将光活性层就近连接至电极并经由正负电极导出形成电流。
[0003]但是现有的太阳能电池串联时，只将部分区域电极露出用作电极串联或电极输出，电荷收集距离长，导致光电转化效率降低，如图1。
[0004]同时，在对太阳能电池的光活性层进行涂布时，难以用传统的光刻方式进行图案化，现在亟需一种能够大规模应用的，高效的且成本较低的设备对太阳能电池的活性层进行图案化涂布。

技术实现思路

[0005]现有的太阳能电池中的光活性层涂布亟需一种能够大规模应用的，高效的且成本较低的图案化设备，同时现在的太阳能电池电荷收集距离较长，导致光电转化效率降低。
[0006]针对上述问题，一种新型太阳能电池及其光活性层涂布设备，通过将第二电极图案沉积在所述第一电极图案自所述光活性层图案延伸出的部分为正极部；将第一电极图案在所述新型太阳能电池除负极端外的部分延伸出所述光活性层图案，负极部在所述负极端延伸出所述第一电极图案，大大提高了光电转换效率，解决了现在的太阳能电池电荷收集距离较长，导致光电转化效率降低的问题。
[0007]第一方面，一种新型太阳能电池，包括正极端及负极端，其中，还包括：
[0008]第一电极图案；
[0009]光活性层图案；
[0010]第二电极图案；
[0011]第一电极图案、光活性层图案、第二电极图案依次叠加在衬底上；
[0012]所述第一电极图案为所述新型太阳能电池的正极层；
[0013]所述第二电极图案为所述新型太阳能电池的负极层；
[0014]所述第二电极图案沉积在所述第一电极图案自所述光活性层图案延伸出的部分为正极部；
[0015]所述第二电极图案沉积在所述光活性层图案上的部分为负极部；
[0016]所述正极端为正极部的输出端或连接端；
[0017]所述负极端为负极部的连接端或输出端；
[0018]所述第一电极图案在所述新型太阳能电池除负极端外的部分延伸出所述光活性层图案，所述负极部在所述负极端延伸出所述第一电极图案，且所述负极部与所述正极部
断开。
[0019]结合本专利技术第一方面所述的新型太阳能电池结构，第一种可能的实施方式中，所述新型太阳能电池包括：
[0020]多个子电池；
[0021]所述子电池通过首尾串联构成所述新型太阳能电池。
[0022]结合本专利技术第一方面第一种可能的实施方式，第二种可能的实施方式中，所述光活性层图案所用材料至少包括一种聚合物。
[0023]结合本专利技术第一方面第一种可能的实施方式，第三种可能的实施方式中，所述光活性层图案所用材料至少包括一种无机材料，所述无机材料包括钙钛矿、砷化镓、碲化镉、铜铟镓硒。
[0024]结合本专利技术第一方面第一种可能的实施方式，第四种可能的实施方式中，所述第一电极图案包括透明导电氧化物和/或不透明金属。
[0025]结合本专利技术第一方面第四种可能的实施方式，第五种可能的实施方式中，所述透明导电氧化物为SnO2、ITO、ZnO或AZO，所述不透明金属为铝、镍、金、银、铜、钼、铬、钛或钯。
[0026]结合本专利技术第一方面第一至第四种任一可能的实施方式，第六种可能的实施方式中，所述新型太阳能电池中的子电池有效发电面积相等。
[0027]第二方面，一种光活性层涂布设备，用于制作第一方面所述新型太阳能电池中的光活性层，包括：
[0028]至少一个横向涂胶刀头；
[0029]至少一个纵向涂胶刀头；
[0030]第一刚性垫片；
[0031]第二刚性垫片；
[0032]所述第一刚性垫片、第二刚性垫片上分别设有第一空格图案、第二空格图案，用于通过控制出液宽度及出液位置制作光活性层图案；
[0033]所述第一刚性垫片、第二刚性垫片分别设置在所述横向涂胶刀头、纵向涂胶刀头的狭缝中；
[0034]所述横向涂胶刀头用于根据控制指令并利用所述第一刚性垫片横向运动出液，形成第一涂布图形；
[0035]所述纵向涂胶刀头用于根据控制指令并利用所述第二刚性垫片纵向运动在对应第一涂布图形的位置出液形成第二涂布图形；
[0036]所述第一涂布图形、第二涂布图形构成光活性层图案。
[0037]结合本专利技术第二方面所述的光活性层涂布设备，第一种可能的实施方式中，所述第一空格图案中空格的宽度W1小于所述第二空格图案中空格的宽度W2。
[0038]实施本专利技术所述的一种新型太阳能电池及其光活性层涂布设备，通过将第二电极图案沉积在所述第一电极图案自所述光活性层图案延伸出的部分为正极部；将第一电极图案在所述新型太阳能电池除负极端外的部分延伸出所述光活性层图案，负极部在所述负极端延伸出所述第一电极图案，大大提高了光电转换效率，解决了现在的太阳能电池电荷收集距离较长，导致光电转化效率降低的问题。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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的一些实施例，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。
[0040]图1是本专利技术中一种新型太阳能电池中的光活性层图案实施例示意图；
[0041]图2是本专利技术中一种新型太阳能电池中的光活性层图案、第一电极图案、第二电极图案及其叠加实施例示意图；
[0042]图3是本专利技术中一种新型太阳能电池中的光活性层图案、第一电极图案、第二电极图案叠加后的剖面实施例示意图；
[0043]图4是本专利技术中一种新型太阳能电池中的光活性层图案、第一电极图案、第二电极图案叠加实施例与现有技术对比示意图；
[0044]图5是本专利技术中多个子电池串联实施例示意图；
[0045]图6是本专利技术中一种新型太阳能电池光活性层涂布设备中的刚性垫片实施例示意图；
[0046]图7是本专利技术中一种新型太阳能电池光活性层涂布设备中横向涂胶刀头及其第一涂布图形实施例示意图；
[0047]图8是本专利技术中一种新型太阳能电池光活性层涂布设备中纵向涂胶刀头及其第二涂布图形实施例示意图；
[0048]图9是本专利技术中一种新型太阳能电池光活性层涂布设备及其光活性层图案实施例示意图；
[0049]附图中各数字所指代的部位名称为：100——正极部、200——负极部、110——正极端、210——负极端、500——横向涂胶刀头、510——第一涂布图形、600——纵向涂胶刀头、610——第二涂布图形、700——光活性层图案。
具体实施方式
[0050]下面将结合专利技术中的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型太阳能电池，包括正极端及负极端，其特征在于，还包括：第一电极图案；光活性层图案；第二电极图案；第一电极图案、光活性层图案、第二电极图案依次叠加在衬底上；所述第一电极图案为所述新型太阳能电池的正极层；所述第二电极图案为所述新型太阳能电池的负极层；所述第二电极图案沉积在所述第一电极图案自所述光活性层图案延伸出的部分为正极部；所述第二电极图案沉积在所述光活性层图案上的部分为负极部；所述正极端为正极部的输出端或连接端；所述负极端为负极部的连接端或输出端；所述第一电极图案在所述新型太阳能电池除负极端外的部分延伸出所述光活性层图案，所述负极部在所述负极端延伸出所述第一电极图案，且所述负极部与所述正极部断开。2.根据权利要求1所述的新型太阳能电池，其特征在于，所述新型太阳能电池包括：多个子电池；所述子电池通过首尾串联构成新型太阳能电池。3.根据权利要求2所述的新型太阳能电池，其特征在于，所述光活性层图案所用材料至少包括一种聚合物。4.根据权利要求2所述的新型太阳能电池，其特征在于，所述光活性层图案所用材料至少包括一种无机材料，所述无机材料包括钙钛矿、砷化镓、碲化镉、铜铟镓硒。5.根据权利要求2所述的新型太阳能电池，其特征在于，所述第一电极图案包括透明导电氧化物和/或不透明金属。6.根据权利要求5所述的新型太阳能电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文进，谢雄才，李源，杨亮，黄广，
申请(专利权)人：信利半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：