專利名稱：染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池領(lǐng)域，具體的說是一種染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法及裝置。
背景技術(shù)：
將單塊太陽電池拼裝成大面積太陽電池是染料敏化太陽電池進入實用化的進程中不可缺少的步驟。由于染料敏化太陽電池的特殊性，使得電池之間的串并連接有很大困難，特別是多塊電池的聯(lián)接。由于這是一種新型太陽電池，至今未有通過外部的串并聯(lián)達到滿足所需電流和電壓要求的大面積電池組的使用，因此還未有人對該類電池的連接進行深入的探索和研究。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述出現(xiàn)的種種問題，本發(fā)明提出一種染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法及裝置，提供了一種較佳的用于染料敏化太陽電池串并聯(lián)的連接方法，通過采用幾種不同的連接方法，來保證在將單塊染料敏化太陽電池拼裝成所需要的大面積太陽電池時，其效率損耗不大，并保證電池電極連接部分被隔絕空氣，不會被腐蝕，通過采用氣缸推動的方法，將能保證太陽電池大面積電極均勻加熱的加熱板以適當(dāng)?shù)膲毫Γ瑸樘栯姵仉姌O部分加熱，并通過必要的手段，保證太陽電池在加熱的過程中的平整。從而實現(xiàn)電池間的連接。
本發(fā)明的技術(shù)方案染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法，其特征在于采用機械加壓的方法，將能保證太陽電池大面積電極均勻加熱的加熱板以1～6KG壓力，并且將加熱板加熱90～250攝氏度，太陽電池之間通過導(dǎo)電膠連接，焊錫連接和金屬條連接的方法進行連接，經(jīng)過1～100秒同時撤去加熱板上的壓力及熱量，并用膠將連接處密封，從而實現(xiàn)太陽電池間的連接。
染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接裝置，其特征在于兩個相對的定位桿固定安裝在方形的定位桿底板兩側(cè)，水平放置的加壓板活動的套在兩個定位桿上，加壓板下表面上固定設(shè)置有隔熱板，隔熱板上貼置有加熱板，兩個倒T型的防翹板平行設(shè)置在加熱板前后，固定在加壓板下表面上，氣缸支架固定安裝在兩個定位桿的頂端，氣缸放置在氣缸支架上，氣缸伸縮桿與加壓板上表面相接觸。
所述的染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法，其特征在于所述的機械加壓的方法，其特征為氣缸、液壓缸、彈簧推動進行加壓；所述的導(dǎo)電膠連接，其特征為先在需要連接的電池的導(dǎo)電膜上印刷一層銀漿，再在燒結(jié)后的銀漿上涂敷一層導(dǎo)電膠，通過對相應(yīng)兩塊電池施加一定壓力，待導(dǎo)電膠凝固即可完成連接；所述的用焊錫連接，其特征為先在需要連接的電池的導(dǎo)電膜上印刷一層銀漿，再在燒結(jié)后的銀漿上涂敷一層焊錫，通過對相應(yīng)兩塊電池玻璃面施加一定壓力，并通過電池玻璃面?zhèn)鲗?dǎo)熱，使焊錫面的焊錫熔化，并在兩塊電池電極上的焊錫融為一體時，撤去熱源，待焊錫冷卻凝固后再灌注密封膠即可完成連接；所述的用導(dǎo)電性能好的導(dǎo)體連接，其特征為先在需要連接的電池的導(dǎo)電膜上印刷一層銀漿，再在燒結(jié)后的銀漿上涂敷一層焊錫之后，將金屬片或兩面鍍有焊錫的金屬片放入兩塊電池的需要連接的電極間，通過對相應(yīng)兩塊電池施加一定壓力，并通過電池玻璃面?zhèn)鲗?dǎo)熱，使焊錫面的焊錫熔化，并在金屬片與電池兩電極上焊錫融為一體時，撤去熱源，待焊錫冷卻凝固后再灌注密封膠即可完成連接。
所述的染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法，其特征在于所述的用于連接處的密封膠具有抗氧化、耐水、耐油、耐熱、耐冷、耐紫外輻射和密封性能；所述的導(dǎo)電膠，其特征為導(dǎo)電膠由膠和金屬粉末混合而成，該種膠可抗氧化、耐水、耐油、耐熱、耐冷、耐紫外輻射，并能同金屬粉末和玻璃緊密結(jié)合；所述的導(dǎo)電金屬，其特征為導(dǎo)電性能好的金屬和耐腐蝕的金屬；所述的焊錫連接用焊錫的熔點80度～160度，含雜質(zhì)少；所述的金屬條為導(dǎo)電性能好的導(dǎo)體銀、銅、鈦等。
所述的染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法，其特征在于所述的金屬條也可為內(nèi)導(dǎo)體是導(dǎo)電性能好的金屬銀、銅等，外層為焊錫。
所述的染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法，其特征在于所述的外層焊錫，其特征為所用焊錫熔點80度～240度，含雜質(zhì)少。
所述的染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接裝置，其特征在于所述的加壓板與定位桿之間通過導(dǎo)套副滑動定位；所述的防翹板，其特征為由高度可調(diào)的調(diào)節(jié)桿和活動板組成。
所述的防翹板裝置，其特征為防翹板的底端安有可在一定方向自由活動板，所述的防翹板與太陽電池接觸面上貼置有柔性材料橡膠、氈墊。
所述的染料敏化納米薄膜太陽電池連接裝置，其特征為支架底板上放有防翹夾。
所述的防翹板裝置，其特征為所述的防翹板支桿上裝有緩沖彈簧。
本發(fā)明的原理根據(jù)制作太陽電池的導(dǎo)電玻璃受壓過大，受熱不均及驟冷驟熱時易碎的特性，本發(fā)明采用錯位疊加的方法，通過傳導(dǎo)熱將熱量從電池電極的玻璃面?zhèn)魅腚姌O面，保證電池板的平整性及電阻值的大小與電流傳輸?shù)臋M截面積成反比(面連接較點連接接觸面大、接觸電阻小)。
本發(fā)明的優(yōu)點1、能使大面積太陽電池中的串聯(lián)電阻減到最小，由此可減少太陽電池的內(nèi)部損耗。
2、能保持連接好的電池板的平整性，便于封裝。
3、能保證太陽電池板電極的密封性，延長電池壽命。
4、便于太陽電池板的批量生產(chǎn)。
圖1本發(fā)明的原理示意圖。
圖2本發(fā)明的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3本發(fā)明的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接裝置包括氣缸1，氣缸支架2，隔熱板3，加壓板4，定位桿底板5，防翹板6，定位桿7，加熱板8，兩個相對的定位桿7固定安裝在方形的定位桿底板5兩側(cè)，水平放置的加壓板4活動的套在兩個定位桿7上，加壓板4下表面上固定設(shè)置有隔熱板3，隔熱板3上貼置有加熱板8，兩個倒T型的防翹板6平行設(shè)置在加熱板8前后，固定在加壓板4下表面上，氣缸支架2固定安裝在兩個定位桿7的頂端，氣缸1放置在氣缸支架2上，氣缸伸縮桿與加壓板4上表面相接觸。
采用氣缸推動的方法，將能保證太陽電池大面積電極均勻加熱的加熱板以適當(dāng)?shù)膲毫Γ瑸樘栯姵仉姌O部分加熱，太陽電池之間通過導(dǎo)電膠連接，焊錫連接和金屬條連接的方法，并通過抽真空，用膠將連接處密封，從而實現(xiàn)太陽電池間的連接。加熱板通過隔熱板與加壓板連為一體，防翹板通過一帶有螺紋的支桿與加壓板連接，加壓板的上下移動通過氣缸完成。
所述的導(dǎo)電膠連接，其特征為先在需要連接的電池的導(dǎo)電膜上印刷一層銀漿，再在燒結(jié)后的銀漿上涂敷一層導(dǎo)電膠，通過對相應(yīng)兩塊電池施加一定壓力，待導(dǎo)電膠凝固即可完成連接；所述的用焊錫連接，其特征為先在需要連接的電池的導(dǎo)電膜上印刷一層銀漿，再在燒結(jié)后的銀漿上涂敷一層焊錫，通過對相應(yīng)兩塊電池玻璃面施加一定壓力，并通過電池玻璃面?zhèn)鲗?dǎo)熱，使焊錫面的焊錫熔化，待兩塊電池電極上的焊錫融為一體時，撤去熱源，待焊錫冷卻凝固后再灌注密封膠即可完成連接；所述的用導(dǎo)電性能好的導(dǎo)體連接，其特征為先在需要連接的電池的導(dǎo)電膜上印刷一層銀漿，再在燒結(jié)后的銀漿上涂敷一層焊錫之后，將適當(dāng)寬和厚的金屬片或兩面鍍有焊錫的金屬片放入兩塊電池的需要連接的電極間，通過對相應(yīng)兩塊電池施加一定壓力，并通過電池玻璃面?zhèn)鲗?dǎo)熱，使焊錫面的焊錫熔化，待金屬片與電池兩電極上焊錫融為一體時，撤去熱源，待焊錫冷卻凝固后再灌注密封膠即可完成連接。
用于連接處的密封膠具有抗氧化、耐水、耐油、耐熱、耐冷、耐紫外輻射和密封性能；導(dǎo)電膠由膠和金屬混合而成，該種膠可抗氧化、耐水、耐油、耐熱、耐冷、耐紫外輻射，并能同導(dǎo)電金屬和玻璃緊密結(jié)合；導(dǎo)電金屬，為導(dǎo)電性能好的金屬和耐腐蝕的金屬；焊錫連接用焊錫的熔點80度～160度，含雜質(zhì)少；金屬條為導(dǎo)電性能好的導(dǎo)體銀、銅、鈦，也可為內(nèi)導(dǎo)體是導(dǎo)電性能好的金屬銀、銅、鈦等，外層為焊錫，所用焊錫熔點80度～240度，含雜質(zhì)少。
權(quán)利要求
1.染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法，其特征在于采用機械加壓的方法，將能保證太陽電池大面積電極均勻加熱的加熱板以1～6KG壓力，并且將加熱板加熱90～250攝氏度，太陽電池之間通過導(dǎo)電膠連接，焊錫連接和金屬條連接的方法進行連接，經(jīng)過1～100秒同時撤去加熱板上的壓力及熱量，并用膠將連接處密封，從而實現(xiàn)太陽電池間的連接。
2.染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接裝置，其特征在于兩個相對的定位桿固定安裝在方形的定位桿底板兩側(cè)，水平放置的加壓板活動的套在兩個定位桿上，加壓板下表面上固定設(shè)置有隔熱板，隔熱板上貼置有加熱板，兩個倒T型的防翹板平行設(shè)置在加熱板前后，固定在加壓板下表面上，氣缸支架固定安裝在兩個定位桿的頂端，氣缸放置在氣缸支架上，氣缸伸縮桿與加壓板上表面相接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法，其特征在于所述的機械加壓的方法，其特征為氣缸、液壓缸、彈簧推動進行加壓；所述的導(dǎo)電膠連接，其特征為先在需要連接的電池的導(dǎo)電膜上印刷一層銀漿，再在燒結(jié)后的銀漿上涂敷一層導(dǎo)電膠，通過對相應(yīng)兩塊電池施加一定壓力，待導(dǎo)電膠凝固即可完成連接；所述的用焊錫連接，其特征為先在需要連接的電池的導(dǎo)電膜上印刷一層銀漿，再在燒結(jié)后的銀漿上涂敷一層焊錫，通過對相應(yīng)兩塊電池玻璃面施加一定壓力，并通過電池玻璃面?zhèn)鲗?dǎo)熱，使焊錫面的焊錫熔化，并在兩塊電池電極上的焊錫融為一體時，撤去熱源，待焊錫冷卻凝固后再灌注密封膠即可完成連接；所述的用導(dǎo)電性能好的導(dǎo)體連接，其特征為先在需要連接的電池的導(dǎo)電膜上印刷一層銀漿，再在燒結(jié)后的銀漿上涂敷一層焊錫之后，將金屬片或兩面鍍有焊錫的金屬片放入兩塊電池的需要連接的電極間，通過對相應(yīng)兩塊電池施加一定壓力，并通過電池玻璃面?zhèn)鲗?dǎo)熱，使焊錫面的焊錫熔化，并在金屬片與電池兩電極上焊錫融為一體時，撤去熱源，待焊錫冷卻凝固后再灌注密封膠即可完成連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法，其特征在于所述的用于連接處的密封膠具有抗氧化、耐水、耐油、耐熱、耐冷、耐紫外輻射和密封性能；所述的導(dǎo)電膠，其特征為導(dǎo)電膠由膠和金屬粉末混合而成，該種膠可抗氧化、耐水、耐油、耐熱、耐冷、耐紫外輻射，并能同金屬粉末和玻璃緊密結(jié)合；所述的導(dǎo)電金屬，其特征為導(dǎo)電性能好的金屬和耐腐蝕的金屬；所述的焊錫連接用焊錫的熔點80度～160度，含雜質(zhì)少；所述的金屬條為導(dǎo)電性能好的導(dǎo)體銀、銅、鈦等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法，其特征在于所述的金屬條也可為內(nèi)導(dǎo)體是導(dǎo)電性能好的金屬銀、銅等，外層為焊錫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法，其特征在于所述的外層焊錫，其特征為所用焊錫熔點80度～240度，含雜質(zhì)少。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接裝置，其特征在于所述的加壓板與定位桿之間通過導(dǎo)套副滑動定位；所述的防翹板，其特征為由高度可調(diào)的調(diào)節(jié)桿和活動板組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防翹板裝置，其特征為防翹板的底端安有可在一定方向自由活動板，所述的防翹板與太陽電池接觸面上貼置有柔性材料橡膠、氈墊。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的染料敏化納米薄膜太陽電池連接裝置，其特征為支架底板上放有防翹夾。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防翹板裝置，其特征為所述的防翹板支桿上裝有緩沖彈簧。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種染料敏化納米薄膜太陽電池的外連接方法及裝置，提供了一種較佳的用于染料敏化太陽電池串并聯(lián)的連接方法，通過采用幾種不同的連接方法，來保證在將單塊染料敏化太陽電池拼裝成所需要的大面積太陽電池時，其效率損耗不大，并保證電池電極連接部分被隔絕空氣，不會被腐蝕，通過采用氣缸推動的方法，將能保證太陽電池大面積電極均勻加熱的加熱板以適當(dāng)?shù)膲毫?，為太陽電池電極部分加熱，并通過必要的手段，保證太陽電池在加熱的過程中的平整。從而實現(xiàn)電池間的連接。
文檔編號H01L21/50GK1779994SQ20051009468
公開日2006年5月31日 申請日期2005年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月1日
發(fā)明者翁堅, 陳雙宏, 戴松元, 王孔嘉 申請人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所