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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于异质结电池制备封装,具体地说,涉及一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法。
技术介绍
1、硅基异质结太阳能电池(hjt)结构对称,不仅提供了良好的表面钝化,而且其工艺温度低,制备工艺简单,在太阳能技术路线的选择上备受关注。为了更有效地导出电子,异质结电池一般需要制备透明导电氧化物导电膜(transparent conducting oxide films,tco),并在异质结电池制备完成后进行封装处理,具体为在tco薄膜表面制备封装胶膜。
2、目前,在异质结电池封装
中存在tco薄膜与常规胶膜剥离强度小的问题,通常只有20-40n/cm,明显低于氮化硅薄膜与封装胶膜的剥离强度(>100n/cm)。并且hjt电池在经过户外暴晒等应用情况下,经常出现胶膜与电池片脱开并出现白斑的问题,严重时甚至发生脱层,以及带动焊带的偏移,对hjt电池的外观和可靠性产生严重的威胁。在实际的户外应用中,hjt电池还会受到紫外光、温升、水汽侵入等复杂条件的综合影响,造成胶膜本身的老化加速、剥离强度下降的问题。因此,hjt电池的tco层与胶膜的粘结强度是影响hjt电池质量的关键性能之一,也是影响异质结电池组件可靠性的重要因素。
3、现有技术中,通常使用两种方式来改善电池片和胶膜之间的粘结力。第一种方法是从胶膜材料端入手,通过在制备胶膜过程中,调整原料分子结构、添加改性耦合剂、助交联剂等方式,改善封装胶膜的粘结力。这种方式在经过长期的户外使用后,易发生光热老化现象,引起材料降解,透光率和发电效率也会降低,最终导致异质结
4、因此,如何提升hjt电池与胶膜之间的剥离强度,提升hjt电池的品质和户外可靠性,是在异质结电池制备封装
中亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决hjt电池与胶膜之间的剥离强度低,具体为tco层与胶膜之间的剥离强度不足以满足实际需要的问题,本专利技术提出一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法。通过在tco层表面制备封装胶膜前对tco层表面进行等离子体处理以及等离子体二次处理,可以将透明导电薄膜和胶膜之间的粘结力提升一倍以上,能够有效地改善异质结电池与封装胶膜之间的剥离强度,在提升封装胶膜与异质结电池的连接可靠性、电池组件产品长期户外稳定性方面具有显著的技术进步。
2、为解决上述问题,本专利技术采用如下的技术方案:
3、一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,包括:
4、制备异质结电池,所述异质结电池包括电池主体、透明导电膜层和金属电极,所述透明导电膜层连接于所述电池主体,所述透明导电膜层背离所述电池主体的一面连接有金属电极;
5、利用等离子体处理设备激发等离子体,形成等离子体激发源,利用所述等离子体激发源,在预设时间内处理所述透明导电膜层表面;
6、对预设时间内处理后的透明导电膜层表面二次等离子体处理;
7、在经过二次等离子体处理的透明导电膜层外侧形成金属电极,进行烘干、固化处理,得到相应的异质结电池,对所述异质结电池进行分选处理;
8、在筛分处理后异质结电池的透明导电膜层外侧制备封装胶膜,并进行层压处理,以提升异质结电池与胶膜粘结力。
9、以上方法能通过将特定气体设置在高压、高温环境下的方式,通过加入能量使气体电离,形成等离子体激发源并根据离子轰击或引入tco层外侧,以产生部分特异性分子、氧自由基和不饱和键与等离子体中的活性粒子发生反应,最终使tco层外侧发生分子结构解链形成自由基、双键等活性基团,有助于在tco层发生表面交联和接枝反应,显著提高tco层表面的粘结强度。
10、在本申请提供的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法中,所述等离子体处理设备包括等离子体增强化学气相沉积设备、等离子体辅助物理气相沉积设备。
11、在本申请提供的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法中,所述等离子体激发源的形成气体为氢气、氨气、硫化氢、氯气的一种或多种的组合。
12、在本申请提供的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法中,所述利用等离子体激发源处理与二次处理异质结电池透明导电膜层表面的功率范围为180-7000w/m2,压强范围为500-8000mtorr,温度范围为100-230℃。
13、在本申请提供的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法中,所述利用等离子体激发源处理异质结电池透明导电膜层表面的所述预设时间的范围为5-30s,处理方式为连续集中式处理。
14、在本申请提供的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法中,所述等离子体二次处理透明导电膜层表面为分断式周期性处理,处理时间分别为t1、t2…tn,t1、t2…tn的范围为5-10s,t1+t2…+tn的总范围为5-30s。
15、在本申请提供的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法中,所述分选处理包括:
16、对经等离子体处理的所述异质结电池进行光热处理;
17、对所述异质结电池进行载流子注入处理;
18、对所述异质结电池测试分选。
19、在本申请提供的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法中,所述异质结电池的制备方法包括:
20、对硅片衬底表面进行清洗制绒,再将硅片衬底两侧沉积本征非晶硅层,最后在该本征非晶硅层上沉积掺杂型非晶硅或微晶硅层,完成制备所述异质结电池主体;
21、在所述异质结电池主体的正面和/或背面沉积透明导电膜层;
22、在所述透明导电膜层表面设置金属电极,烘干和固化所述金属电极。
23、在本申请提供的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法中,所述封装胶膜包括乙烯-醋酸乙烯共聚物胶膜、聚烯烃胶膜、聚酰亚胺胶膜。
24、在本申请提供的一种采用本申请所述方法处理过的异质结电池片以及封装胶膜,所述异质结电池片与封装胶膜之间的粘结强度大于100n/cm。
25、有益效果:
26、本专利技术通过将特定气体设置在高压、高温环境下,通过加入能量使气体电离,形成等离子体激发源并根据离子轰击或引入tco层外侧,以产生部分特异性分子、氧自由基和不饱和键与等离子体中的活性粒子发生反应,最终使tco层外侧发生分子结构解链形成自由基、双键等活性基团,有助于在tco层发生表面交联和接枝反应,显著提高tco层表面的粘结强度。测试结果表明,经过该方法处理的异质结电池与封装胶膜之间的粘结强度大于100n/cm,有效避免了传统电池片封装在长期使用或恶劣环境下出现的脱层、开裂、白斑等问题,提高了异质结电池的稳定性和可靠性。
27、本专利技术通过精确控制等离子体处理的功率、压强、温度和处理时间等参数,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,所述等离子体处理设备包括等离子体增强化学气相沉积设备、等离子体辅助物理气相沉积设备。
3.根据权利要求1所述的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,所述等离子体激发源的形成气体为氢气、氨气、硫化氢、氯气的一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,所述利用等离子体激发源处理与二次处理异质结电池透明导电膜层表面的功率范围为180-7000W/m2,压强范围为500-8000mtorr,温度范围为100-230℃。
5.根据权利要求1所述的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,所述利用等离子体激发源处理异质结电池透明导电膜层表面的所述预设时间的范围为5-30s,处理方式为连续集中式处理。
6.根据权利要求1所述的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,所述等离子体二次处理透明导电膜层表面为分断式周期性处理,处理时间分别为
7.根据权利要求1所述的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,所述分选处理包括:
8.根据权利要求1所述的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,所述异质结电池的制备方法包括:
9.根据权利要求1所述的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,所述封装胶膜包括乙烯-醋酸乙烯共聚物胶膜、聚烯烃胶膜、聚酰亚胺胶膜。
10.一种采用权利要求1至9中任一项所述方法处理过的异质结电池以及封装胶膜,其特征在于,所述异质结电池与封装胶膜之间的粘结强度大于100N/cm。
...【技术特征摘要】
1.一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,所述等离子体处理设备包括等离子体增强化学气相沉积设备、等离子体辅助物理气相沉积设备。
3.根据权利要求1所述的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,所述等离子体激发源的形成气体为氢气、氨气、硫化氢、氯气的一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,所述利用等离子体激发源处理与二次处理异质结电池透明导电膜层表面的功率范围为180-7000w/m2,压强范围为500-8000mtorr,温度范围为100-230℃。
5.根据权利要求1所述的一种提升电池片与胶膜的粘结力的方法,其特征在于,所述利用等离子体激发源处理异质结电池透明导电膜层表面的所述预设时间的范围为5-30s,...
【专利技术属性】
技术研发人员:鲍少娟,王继磊,郭晗,赵学文,张娟,吴佳磊,张永红,赵飞,
申请(专利权)人:安徽光势能新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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