一种四端子可拆卸叠层电池结构及其连接方法与流程

本发明为一种可拆卸四端子钙钛矿/异质结叠层电池的组件连接与光学优化方法，属于太阳能光伏领域。

背景技术：

1、钙钛矿/异质结叠层电池是一种新型的太阳能电池技术，由钙钛矿材料和异质结构层组成，具有高效率、低成本和光学带隙可调控等性能优点。然而，现有技术在光学结构设计和组件连接方面仍存在一些问题。首先，钙钛矿材料的光学性能高度依赖于其带隙大小，而现有技术往往无法实现针对不同带隙的钙钛矿顶电池的精确匹配，导致光电转换效率无法最大化。其次，在组件连接方面，现有技术往往采用固定连接方式，难以实现电池的可拆卸连接，造成电池组件的迭代可靠性问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高可靠性的钙钛矿/异质结叠层电池光学优化与组件连接方案，采用双面真空吸盘实现上下两侧电池的可拆卸连接，并尝试匹配不同带隙的钙钛矿顶电池，选取最合适的光学带隙实现量子效率最大化。本发明通过对四端子机械叠层电池中间连接层的可拆卸特殊设计，实现在不损失底侧晶硅电池的前提下通过更换顶电池钙钛矿解决叠层电池组件的可靠性问题。

2、本申请一方面提供一种四端子可拆卸叠层电池结构，所述电池结构包含钙钛矿顶电池和晶硅底电池；在所述钙钛矿顶电池和晶硅底电池中间连接层为钙钛矿顶电池的背面玻璃层和晶硅底电池的正面玻璃层，在所述钙钛矿顶电池的背面玻璃层和晶硅底电池的正面玻璃层之间，通过真空双面吸盘进行定位固定连接；所述真空双面吸盘为钙钛矿顶电池和晶硅底电池提供气隙。

3、进一步的，所述真空双面吸盘为双面圆形吸盘或者双面条形吸盘。

4、进一步的，所述钙钛矿顶电池自上向下依次为：钙钛矿顶电池的正面玻璃层、第一胶膜层、钙钛矿电池层、第二胶膜层以及钙钛矿顶电池的背面玻璃层。

5、进一步的，所述晶硅底电池自上向下依次为：晶硅底电池的正面玻璃层、第三胶膜层、晶硅电池层、第四胶膜层以及晶硅底电池的背面玻璃层。

6、基于上述四端子可拆卸叠层电池组件，本申请还提供其连接方法，所述方法包含以下过程：

7、步骤1：选择绒面无主栅的异质结电池作为晶硅底电池，并联该晶硅底电池构成晶硅电池组件；

8、步骤2：准备钙钛矿顶电池，制备带隙不同的钙钛矿电池，采用点胶固化并联连接钙钛矿顶电池构成钙钛矿电池组件，形成与晶硅底电池组件面积相同，输出电压相同的钙钛矿组件；

9、步骤3：设计真空双面吸盘并制备中间连接层，通过中间连接层将钙钛矿组件固定在晶硅电池组件上。

10、进一步的，通过以fa、ma、pb、sn、cs、br、i为材料制备带隙不同的钙钛矿电池。

11、进一步的，通过选取不同大小以及形状的双面真空吸盘以匹配不同的钙钛矿电池组件。

12、进一步的，通过调节所述真空双面吸盘与晶硅电池之间的距离以及位置，可以提供不同组件的优化连接方案。

13、进一步的，所述真空双面吸盘为双面圆形吸盘或者双面条形吸盘。

14、与现有技术相比，本技术方案的有益效果如下：

15、本申请方案通过双面真空吸盘提供了一种可拆卸的连接方式可以将钙钛矿顶电池拆卸更换，使钙钛矿顶电池拆卸更换，保证晶硅电池的发电不被浪费，或安装另一块钙钛矿顶电池实现叠层电池可迭代。

16、基于该真空吸盘结构，通过调整真空吸盘的尺寸和形状能够实现光学带隙的调整与优化，能够更方便的找到最为匹配的叠层电池中钙钛矿材料的最佳带隙，避免造成晶硅电池的浪费。

17、综上，本申请方案实现四端子叠层电池更加匹配的光学优化及可拆卸的组件连接方式。

技术特征：

1.一种四端子可拆卸叠层电池结构，其特征在于，所述电池结构包含钙钛矿顶电池和晶硅底电池；在所述钙钛矿顶电池和晶硅底电池中间连接层为钙钛矿顶电池的背面玻璃层和晶硅底电池的正面玻璃层，在所述钙钛矿顶电池的背面玻璃层和晶硅底电池的正面玻璃层之间，通过真空双面吸盘进行定位固定连接；所述真空双面吸盘为钙钛矿顶电池和晶硅底电池提供气隙。

2.根据权利要求1所述的一种四端子可拆卸叠层电池结构，其特征在于，所述真空双面吸盘为双面圆形吸盘或者双面条形吸盘。

3.根据权利要求1或2所述的一种四端子可拆卸叠层电池结构，其特征在于，所述钙钛矿顶电池自上向下依次为：钙钛矿顶电池的正面玻璃层、第一胶膜层、钙钛矿电池层、第二胶膜层以及钙钛矿顶电池的背面玻璃层。

4.根据权利要求1或2所述的一种四端子可拆卸叠层电池结构，其特征在于，所述晶硅底电池自上向下依次为：晶硅底电池的正面玻璃层、第三胶膜层、晶硅电池层、第四胶膜层以及晶硅底电池的背面玻璃层。

5.根据权利要求1所述的一种四端子可拆卸叠层电池结构的连接方法，其特征在于，所述方法包含以下过程：

6.根据权利要求5所述的连接方法，其特征在于，通过以fa、ma、pb、sn、cs、br、i为材料制备带隙不同的钙钛矿电池。

7.根据权利要求6所述的连接方法，其特征在于，通过选取不同大小以及形状的真空双面吸盘以匹配不同的钙钛矿电池组件。

8.根据权利要求6所述的连接方法，其特征在于，通过调节所述真空双面吸盘与上下组件间的距离及其位置优化所述电池组件的匹配与连接。

9.根据权利要求5至8任一项所述的连接方法，其特征在于，所述真空双面吸盘为双面圆形吸盘或者双面条形吸盘。

技术总结
本发明提供一种四端子可拆卸叠层电池结构及其连接方法，所述电池结构包含钙钛矿顶电池和晶硅底电池；在所述钙钛矿顶电池和晶硅底电池中间连接层为钙钛矿顶电池的背面玻璃层和晶硅底电池的正面玻璃层，在所述钙钛矿顶电池的背面玻璃层和晶硅底电池的正面玻璃层之间，通过真空双面的吸盘进行定位固定连接；所述真空双面吸盘为钙钛矿顶电池和晶硅底电池提供气隙。本发明采用双面真空吸盘实现上下两侧电池的可拆卸连接，并尝试匹配不同带隙的钙钛矿顶电池，选取最合适的光学带隙实现量子效率最大化；本发明通过对四端子机械叠层电池中间连接层的可拆卸特殊设计，实现在不损失底侧晶硅电池的前提下通过更换顶电池钙钛矿解决叠层电池组件的可靠性问题。

技术研发人员：姚美灵,廖纪星
受保护的技术使用者：中能创低碳新能源科技（常州）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/17