一种带图案的彩色太阳能电池及其制备方法
专利汇可以提供一种带图案的彩色太阳能电池及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种带图案的彩色 太阳能 电池 及其制备方法，包括包括依次 叠加 在一起的上封装玻璃、第一彩色 钙 钛 矿 量子点 胶膜、 太阳能电池 片、第二彩色 钙钛矿 量子点胶膜和下封装玻璃，在上封装玻璃与第一彩色钙钛矿量子点胶膜 接触 的表面上带有图案，和/或，在下封装玻璃与第二彩色钙钛矿量子点胶膜接触的表面上带有图案，太阳能电池片包含基底层、光电转换层、传输层和 电极 层。本发明还公开该带图案的彩色太阳能电池的制备方法。本发明具有制备工艺简单、图案可选范围广、可规模化生产、对环境污染小、具有长期稳定不褪色的优点。，下面是一种带图案的彩色太阳能电池及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种带图案的彩色太阳能电池，其特征在于，包括依次叠加在一起的上封装玻璃、第一彩色钙钛矿量子点胶膜、太阳能电池片、和/或第二彩色钙钛矿量子点胶膜、下封装玻璃，在上封装玻璃与第一彩色钙钛矿量子点胶膜接触的表面上带有图案，在下封装玻璃与第二彩色钙钛矿量子点胶膜接触的表面上带有图案，
其中，太阳能电池片包含基底层、光电转换层、传输层和电极层，太阳能电池片为钙钛矿太阳能电池片、非晶硅太阳能电池片、单晶和多晶硅太阳能电池片、碲化镉太阳能电池片、铜铟镓硒太阳能电池片、染料敏化太阳能电池片，有机太阳能电池片、聚合物太阳能电池片中的任意一种。
2.一种如权利要求1所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将叠加组装在一起的上封装玻璃、第一彩色钙钛矿量子点胶膜、太阳能电池片、和/或第二彩色钙钛矿量子点胶膜、下封装玻璃放入层压机中进行层压加工。
3.如权利要求2所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述上封装玻璃和下封装玻璃的图案分别采用如下方法制备：
采用激光刻蚀方法加工图案，激光刻蚀深度为5nm 20µm，或者，
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采用UV打印法、3D打印法、蒸镀法、原子层沉积法、溅射法、等离子化学气相沉积法、丝网印刷法中的一种方法沉积一层薄膜层，薄膜层厚度为20nm 1mm，该薄膜层的成份为氧化~
镁、氧化钙、氧化忆、氧化钙、镁铝尖晶石、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锡、氧化锌、氟化镁、氧化钼、氮化硅、氮化碳、掺锡氧化铟、掺铝氧化锌、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯中至少一种。
4.如权利要求2所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述第一彩色钙钛矿量子点胶膜和第二彩色钙钛矿量子点胶膜为相同或不同色彩的钙钛矿量子点胶膜，钙钛矿量子点胶膜采用如下方法制备：
将带颜色的钙钛矿量子点敏化材料以溶液态或粉末态的形式加入到乙烯和辛烯的共聚物（POE）、聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物（EVA）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）中任意一种胶膜材料中，并混合均匀，将混合物采用挤出方式得到不同颜色的钙钛矿量子点胶膜；或者，采用刮涂方式将混合物沉积在上封装玻璃和/或下封装玻璃的表面，干燥后得到不同颜色的钙钛矿量子点胶膜。
5.如权利要求4所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿量子点敏化材料的分子式为CH3NH3PbX3或CsPbX3，其中X为Br、I、Cl中任意一种，钙钛矿量子点敏化材料颗粒的粒径尺寸在3nm 10µm之间。
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6.如权利要求4或5所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，钙钛矿量子点胶膜的颜色为蓝色、绿色、黄色、红色或白色中至少一种。
7.如权利要求6所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，
在蓝色钙钛矿量子点胶膜中含有CsPbCl3钙钛矿量子点敏化材料，或者含有体积比1：1的钙钛矿量子点敏化材料CsPbBr3与CsPbCl3，
在绿色钙钛矿量子点胶膜中含有CsPbBr3钙钛矿量子点敏化材料，
在黄色钙钛矿量子点胶膜中含有体积比1：1的钙钛矿量子点敏化材料CsPbBr3与CsPbI3，
在红色钙钛矿量子点胶膜中含有CsPbI3钙钛矿量子点敏化材料，或者含有体积比1：2的钙钛矿量子点敏化材料CsPbBr3与CsPbI3，
在白色钙钛矿量子点胶膜中含有蓝色、绿色和红色的钙钛矿量子点敏化材料，或者将一层蓝色、一层黄色、一层红色共三层钙钛矿量子点胶膜依次相互叠加组合在一起得到的。
8.如权利要求7所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，不同颜色的钙钛矿量子点敏化材料分别采用如下方法制备：
步骤一、将0.5g碳酸铯，5mL油酸和50mL油胺混合后，将反应瓶抽真空10min，随后加热到120℃，反应1h，随后在氮气保护下加热到150℃，保持2h，随后得到澄清的油酸铯溶液；
步骤二、将10mL油胺和0.5mmol氯化铅（PbCl2）或溴化铅（PbBr2）或碘化铅（PbI2）混合，抽真空加热到120℃，1h，随后在氮气保护下，加入50uL油酸，随后将温度升到140℃，随后注入加热到100℃的步骤一制备的油酸铯溶液，然后迅速用冰水浴冷却到室温，用离心机沉淀，转速为5000rpm，10min，用辛烷洗涤两次，在真空下干燥，即分别得到蓝色CsPbCl3、绿色CsPbBr3和红色CsPbI3钙钛矿量子点敏化材料；
步骤三、将绿色CsPbBr3与红色CsPbI3钙钛矿量子点敏化材料按照体积比1：1混合得到黄色钙钛矿量子点敏化材料，将蓝色CsPbCl3、绿色CsPbBr3和红色CsPbI3钙钛矿量子点敏化材料混合得到白色钙钛矿量子点敏化材料；
步骤四、将蓝色、绿色、红色三种颜色的钙钛矿量子点敏化材料分别相互混合，得到其它不同颜色的钙钛矿量子点敏化材料。
9.如权利要求4所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，不同颜色的钙钛矿量子点胶膜分别采用如下方法制备：
步骤五、将制备的不同颜色的钙钛矿量子点敏化材料分散在透明的聚甲基丙烯酸甲酯/甲苯的溶液中，PMMA重量百分比10%，得到含不同颜色的钙钛矿量子点敏化材料的油墨；
步骤六、将含不同颜色的钙钛矿量子点敏化材料的油墨与聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物（EVA）、乙烯和辛烯共聚物（POE）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）中任意一种胶膜材料混合均匀，用挤出机挤出为片状的不同颜色的钙钛矿量子点胶膜。
10.如权利要求4所述的带图案的彩色太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述彩色太阳能电池的制备方法包括如下步骤：
步骤七、在太阳能电池片的上表面敷设第一彩色钙钛矿量子点胶膜，和/或在太阳能电池片的下表面敷设第二彩色钙钛矿量子点胶膜或EVA胶膜、POE胶膜、PVB胶膜中任意一种胶膜，再在第一彩色钙钛矿量子点胶膜的上表面敷设带图案的上封装玻璃，将其带图案/纹路面朝下，在第二彩色钙钛矿量子点胶膜的下表面敷设带图案/不带图案的下封装玻璃，如其有图案，将带图案面朝上，最后将组装好的太阳能电池片及组件一起放入层压机中层压。
一种带图案的彩色太阳能电池及其制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
附图说明
图3为条形模板的示意图；
图4为本发明带图案的彩色太阳能电池的制备方法的第二实施例制备的钙钛矿太阳能电池内部组成结构示意图；
图5为星型模板的示意图；
图6为本发明带图案的彩色太阳能电池的制备方法的第三实施例制备的钙钛矿太阳能电池内部组成结构示意图；
图7为本发明带图案的彩色太阳能电池的制备方法的第四实施例制备的钙钛矿太阳能电池内部组成结构示意图；
图8为图7的带图案的彩色钙钛矿太阳能电池实物图。
具体实施方式
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采用UV打印法、3D打印法、蒸镀法、原子层沉积法、溅射法、等离子化学气相沉积法、丝网印刷法中的一种方法沉积一层薄膜层，薄膜层厚度为20nm 1mm，该薄膜层的成份为氧化~
镁、氧化钙、氧化忆、氧化钙、镁铝尖晶石、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锡、氧化锌、氟化镁、氧化钼、氮化硅、氮化碳、掺锡氧化铟、掺铝氧化锌、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯中至少一种。
传统量子点的发光特性依赖于量子点的尺寸，合成的重复性低，很难每次得到相同的尺寸分布。并且发光位置会随着温度的变化而变化，因此不适用于工业化生产。量子发光效率低，表面陷阱态密度高，需形成核壳结构才稳定。而钙钛矿量子点的量子限域效应相对较弱，尺寸不均一不会对其发光性能有较大影响。发光位置不会随温度而改变。制备成本低，工艺可重复性高。与经典硒化镉类量子点材料相比，全无机钙钛矿量子点敏化材料具有更窄的半峰宽(15nm～25nm)、极高的荧光量子效率(90％)及更广的色域(150％NTSC)，因此在量子点显示领域将具有重要的应用前景，是一类具有成长潜力的新型量子点材料。
在黄色钙钛矿量子点胶膜中含有体积比1：1的钙钛矿量子点敏化材料CsPbBr3与CsPbI3，
在红色钙钛矿量子点胶膜中含有CsPbI3钙钛矿量子点敏化材料，或者含有体积比1：2的钙钛矿量子点敏化材料CsPbBr3与CsPbI3，
在白色钙钛矿量子点胶膜中含有蓝色、绿色和红色的钙钛矿量子点敏化材料，或者将一层蓝色、一层黄色、一层红色共三层钙钛矿量子点胶膜依次相互叠加组合在一起得到的。
11、将0.5g碳酸铯，5mL油酸和50mL油胺混合后，将反应瓶抽真空10min，随后加热到120℃，反应1h，随后在氮气保护下加热到150℃，保持2h，随后得到澄清的油酸铯溶液。
图案的钢化玻璃挤压后厚度发生变化，不同厚度的胶膜与带图案的封装玻璃叠加在一起，会产生颜色不同的效果。其内部组成结构如图2所示。
21、制备带条纹图案的上封装玻璃：清洗玻璃后，将其放入等离子增强化学气相沉积（PECVD）设备中，并在玻璃下面放置如图3的条形模板，阴影部分为遮挡区域，玻璃在被覆盖的区域不会沉积SiO2薄膜。随后通入高纯硅烷和一氧化二氮，频率为13.56MHz，样品离反应-5
区距离为3cm，气体流量为80sccm，气压为92mTorr，功率为150W，腔体真空度为1x10 Pa，反应时间为5min，最终得到沉积有厚度为1µm二氧化硅（SiO2）镀膜的带条状图案的上封装玻璃1'。
31、制备带条纹图案的上封装玻璃：清洗玻璃后，利用如图5的星型模板采用丝网印刷法在玻璃上印刷一层氧化锌（ZnO）浆料，厚度为20µm，将印刷好氧化锌的封装玻璃，放入马弗炉中在500℃下烧结半小时，随后冷却到室温，制备得到有星型图案的上封装玻璃1''。
的绿色钙钛矿量子点太阳电池。其内部组成结构如图6所示。
41、制备带大理石纹路图案的上封装玻璃：清洗玻璃后，用UV打印法在玻璃上印制一层黑色大理石条纹状的纹路图案，材料为30% 50%丙烯酸酯单体与石墨烯（50%）的混合物，随~
后用UV灯（功率18W）光照30s使丙烯酸酯固化，形成带纹路的封装玻璃。
度为100℃，时间为10min，最终得到带有大理石条纹图案的钙钛矿量子点太阳电池。其内部组成结构如图7所示。制成的实物图如图8所示。
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