制作柔性太陽電池用的剛性復合襯底制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種制作柔性太陽電池用的剛性復合襯底制造方法，其特點是：包括以下制備過程：清洗玻璃；將聚酰亞胺膠均勻涂覆于清洗后玻璃表面，玻璃表面形成聚酰亞胺預制膜；對聚酰亞胺預制膜進行固化，即形成制作柔性太陽電池用的剛性復合襯底。本發明通過采用聚酰亞胺膜-蘇打玻璃作為剛性復合襯底，充分利用了蘇打玻璃與吸收層薄膜太陽電池熱膨脹系數接近和耐高溫的特點，聚酰亞胺依靠與玻璃之間的附著力，高溫時聚酰亞胺襯底不變形，為制造具有較大柱狀晶粒高轉換效率的柔性太陽電池打下了基礎；將聚酰亞胺膠涂于玻璃表面，可以較好改善襯底的粗糙度；具有制備工藝簡單、易于實施，制備出的產品能夠適應于各種環境，具有極其廣泛的應用前景。
【專利說明】制作柔性太陽電池用的剛性復合襯底制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于太陽電池襯底制作【技術領域】，特別是涉及一種制作柔性太陽電池用的剛性復合襯底制造方法。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發展，越來越多的領域需要太陽電池即有較高的質量比功率，又能夠在惡劣環境中正常使用，這就促進了柔性太陽電池技術的發展。為實現既具有較高的質量比功率，又具有柔性、可折疊性和不怕摔碰的薄膜太陽電池，聚酰亞胺(PI)為襯底的薄膜太陽電池脫穎而出。然而由于聚酰亞胺的熱膨脹系數無法與材料本身具有很好的匹配，并且在溫度較高時，作為襯底的聚酰亞胺會產生較大的形變，導致制出的薄膜太陽電池較為疏松，容易脫落，而溫度較低時，生長出的薄膜太陽電池結晶質量較差，晶粒細小，缺陷較多，增加了載流子的復合，縮短了少子的壽命，進而影響了電池性能。
【發明內容】
[0003]本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種能夠使高溫時聚酰亞胺襯底不變形，生長出的薄膜太陽電池不脫落，并且薄膜太陽電池電學特性好的制作柔性太陽電池用的剛性復合襯底制造方法。
[0004]本發明包括如下技術方案:
[0005]制作柔性太陽電池用的剛性復合襯底制造方法，其特點是:包括以下制備過程:
[0006]⑴采用蘇打玻璃作為剛性襯底，對蘇打玻璃進行表面清洗；
[0007]⑵將聚酰亞胺膠均勻涂覆于蘇打玻璃表面，形成聚酰亞胺預制膜；
[0008]⑶將涂有聚酰亞胺預制膜的蘇打玻璃放入烘箱內進行固化，蘇打玻璃一面形成作為柔性襯底的聚酰亞胺膜，完成柔性太陽電池用的剛性復合襯底的制作過程。
[0009]本發明還可以采用如下技術措施:
[0010]所述⑴中蘇打玻璃的清洗清洗過程包括:將蘇打玻璃放入重鉻酸鉀溶液中浸泡2h，將蘇打玻璃取出用去離子水沖洗；將沖洗潔凈的蘇打玻璃置于濃度為99.5%的丙酮溶液中，放入超聲波清洗機中，超聲波頻率為20-30kHz，清洗20-25min ;將蘇打玻璃從丙酮溶液中取出，用去離子水沖洗后，再將蘇打玻璃置于濃度為99.7%的酒精中，放入超聲波清洗機中，超聲波頻率為20-30kHz，清洗20-25min ;最后將蘇打玻璃從酒精中取出，放入盛有去離子水的燒杯中，在超聲波清洗機中超聲波頻率為20-30kHz，每20-25min清洗一遍，共清洗三遍；所述⑵中聚酰亞胺預制膜的制備過程包括:把清洗過后的蘇打玻璃用氮氣吹干，放在勻膠機的轉盤上，將聚酰亞胺膠涂覆于蘇打玻璃表面，以1300-1500r/min的轉速勻速勻膠35-45S，蘇打玻璃表面形成聚酰亞胺預制膜；所述⑶中聚酰亞胺膜的固化過程包括:將有聚酰亞胺預制膜的蘇打玻璃放入烘箱，10-20min，烘箱溫度從25°C升至125_135°C ；125-135°C維持 20-30min ;5_10min，烘箱溫度從 125_135°C升至 150-160°C ;150-160°C維持10-15min ;5_10min，烘箱溫度從 150_160°C升溫至 200-210°C ;200-210°C維持 15_20min ；5-10min，烘箱溫度從 200_210°C升至 250_260°C ;250-260°C維持 15_20min ;5_10min，將烘箱溫度從250-260°C升至340-350°C;340-350°C維持10_15min，然后自然降至25°C，聚酰亞胺預制膜固化在蘇打玻璃上，蘇打玻璃上面形成一層25-30 μ m的聚酰亞胺膜，完成聚酰亞胺膜-蘇打玻璃形成的剛性復合襯底的制作過程。
[0011]本發明具有的優點和積極效果:
[0012]1、本發明采用了聚酰亞胺膜-蘇打玻璃作為剛性復合襯底，充分利用了蘇打玻璃與吸收層薄膜太陽電池熱膨脹系數接近和耐高溫的特點，聚酰亞胺依靠與玻璃之間的附著力，高溫時聚酰亞胺襯底不變形，為制造具有較大柱狀晶粒高轉換效率的柔性太陽電池打下了基礎。
[0013]2、本發明將聚酰亞胺膠涂于玻璃表面，可以較好改善襯底的粗糙度；具有制備工藝簡單、易于實施，制備出的產品能夠適應于各種環境，具有極其廣泛的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明制出的制作柔性太陽電池用的剛性復合襯底結構示意圖；
[0015]圖2是本發明制出的制作柔性太陽電池用的剛性復合襯底AFM圖。
[0016]圖中，1-蘇打玻璃，2-聚酰亞胺膜。
【具體實施方式】
[0017]為能進一步公開本發明的
【發明內容】
、特點及功效，特例舉以下實例并結合附圖進行詳細說明如下:
[0018]制作柔性太陽電池用的剛性復合襯底制造方法，其特點是:包括以下制備過程:
[0019]⑴采用蘇打玻璃I作為剛性襯底，對蘇打玻璃進行表面清洗；
[0020]⑵將聚酰亞胺膠均勻涂覆于蘇打玻璃表面，形成聚酰亞胺預制膜；
[0021]⑶將涂有聚酰亞胺預制膜的蘇打玻璃放入烘箱內進行固化，蘇打玻璃一面形成作為柔性襯底的聚酰亞胺膜2，完成柔性太陽電池用的剛性復合襯底的制作過程。
[0022]所述⑴中蘇打玻璃的清洗清洗過程包括:將蘇打玻璃放入重鉻酸鉀溶液中浸泡2h，將蘇打玻璃取出用去離子水沖洗；將沖洗潔凈的蘇打玻璃置于濃度為99.5%的丙酮溶液中，放入超聲波清洗機中，超聲波頻率為20-30kHz，清洗20-25min ;將蘇打玻璃從丙酮溶液中取出，用去離子水沖洗后，再將蘇打玻璃置于濃度為99.7%的酒精中，放入超聲波清洗機中，超聲波頻率為20-30kHz，清洗20-25min ;最后將蘇打玻璃從酒精中取出，放入盛有去離子水的燒杯中，在超聲波清洗機中超聲波頻率為20-30kHz，每20-25min清洗一遍，共清洗三遍；
[0023]所述⑵中聚酰亞胺預制膜的制備過程包括:把清洗過后的蘇打玻璃用氮氣吹干，放在勻膠機的轉盤上，將聚酰亞胺膠涂覆于蘇打玻璃表面，以1300-1500r/min的轉速勻速勻膠35-45s，蘇打玻璃表面形成聚酰亞胺預制膜；
[0024]所述⑶中聚酰亞胺膜的固化過程包括:將有聚酰亞胺預制膜的蘇打玻璃放入烘箱，10-20min，烘箱溫度從 25°C升至 125_135°C;125_135°C維持 20_30min ;5_10min，烘箱溫度從 125-135°C升至 150-160°C;150-160°C維持 10_15min ;5_10min，烘箱溫度從 150_160°C升溫至 200-210 °C ；200-210 °C 維持 15_20min ；5-10min,烘箱溫度從 200-210 °C 升至250-260°C ;250-260°C維持 15_20min ;5_10min，將烘箱溫度從 250_260°C升至 340_350°C ；340-350°C維持10-15min，然后自然降至25°C，聚酰亞胺預制膜固化在蘇打玻璃上，蘇打玻璃上面形成一層25-30 μ m的聚酰亞胺膜，完成聚酰亞胺膜-蘇打玻璃形成的剛性復合襯底的制作過程。
[0025]實施例:
[0026]步驟1.對蘇打玻璃進行表面清洗:
[0027]將1cmX 10cm、厚度為1.5_2mm的蘇打玻璃放入重鉻酸鉀溶液中浸泡2h，將蘇打玻璃取出用去離子水沖洗；將沖洗潔凈的蘇打玻璃置于濃度為99.5%的丙酮溶液中，放入超聲波清洗機中，超聲波頻率為20-30kHz，清洗20-25min ;將蘇打玻璃從丙酮溶液中取出，用去離子水沖洗后，再將蘇打玻璃置于濃度為99.7%的酒精中，放入超聲波清洗機中，超聲波頻率為20-30kHz，清洗20-25min ;最后將蘇打玻璃從酒精中取出，放入盛有去離子水的燒杯中，在超聲波清洗機中超聲波頻率為20-30kHz，每20-25min清洗一遍，共清洗三遍；
[0028]步驟2.制備聚酰亞胺預制膜:把清洗過后的蘇打玻璃用氮氣吹干，放在勻膠機的轉盤上，將聚酰亞胺膠涂覆于蘇打玻璃表面，以1300-1500r/min的轉速勻速勻膠35_45s，蘇打玻璃表面形成聚酰亞胺預制膜；將聚酰亞胺膠均勻涂覆于蘇打玻璃表面，形成聚酰亞胺預制膜；
[0029]步驟3.固化聚酰亞胺預制膜:將有聚酰亞胺預制膜的蘇打玻璃放入烘箱，10-20min，烘箱度從 25°C 升至 125-135 °C ;125_135°C 維持 20_30min ;5_10min，烘箱度從125-135°C升至 150-160°C ;150-160°C維持 10_15min ;5_10min，烘箱度從 150_160°C升溫M 200-210°C ;200-210°C 維持 15_20min ;5_10min，烘箱度從 200_210°C 升至 250-260°C ；250-260°C維持 15-20min ;5_10min，將烘箱度從 250_260°C升至 340_350°C ;340-350°C維持10-15min,然后自然降至25°C，聚酰亞胺預制膜固化在蘇打玻璃上，如圖1所示，蘇打玻璃上面形成一層25-30 μ m的聚酰亞胺膜，作為制作柔性太陽電池用的剛性復合襯底，經觀察圖2所示柔性太陽電池用的剛性復合襯底AFM圖，說明本發明可以較好改善襯底的粗糙度。
[0030]盡管上面結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式。這些均屬于本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.制作柔性太陽電池用的剛性復合襯底制造方法，其特征在于:包括以下制備過程: (1)采用蘇打玻璃作為剛性襯底，對蘇打玻璃進行表面清洗； ⑵將聚酰亞胺膠均勻涂覆于蘇打玻璃表面，形成聚酰亞胺預制膜； ⑶將涂有聚酰亞胺預制膜的蘇打玻璃放入烘箱內進行固化，蘇打玻璃一面形成作為柔性襯底的聚酰亞胺膜，完成柔性太陽電池用的剛性復合襯底的制作過程。
2.根據權利要求1所述的制作柔性太陽電池用的剛性復合襯底制造方法，其特征在于:所述⑴中蘇打玻璃的清洗清洗過程包括:將蘇打玻璃放入重鉻酸鉀溶液中浸泡2h，將蘇打玻璃取出用去離子水沖洗；將沖洗潔凈的蘇打玻璃置于濃度為99.5%的丙酮溶液中，放入超聲波清洗機中，超聲波頻率為20-30kHz，清洗20-25min ;將蘇打玻璃從丙酮溶液中取出，用去離子水沖洗后，再將蘇打玻璃置于濃度為99.7%的酒精中，放入超聲波清洗機中，超聲波頻率為20-30kHz，清洗20-25min ;最后將蘇打玻璃從酒精中取出，放入盛有去離子水的燒杯中，在超聲波清洗機中超聲波頻率為20-30kHz，每20-25min清洗一遍，共清洗三遍；所述⑵中聚酰亞胺預制膜的制備過程包括:把清洗過后的蘇打玻璃用氮氣吹干，放在勻膠機的轉盤上，將聚酰亞胺膠涂覆于蘇打玻璃表面，以1300-1500r/min的轉速勻速勻膠35-45S，蘇打玻璃表面形成聚酰亞胺預制膜；所述⑶中聚酰亞胺膜的固化過程包括:將有聚酰亞胺預制膜的蘇打玻璃放入烘箱，10-20min，烘箱溫度從25°C升至125_135°C ；125-135°C維持 20-30min ;5_10min，烘箱溫度從 125_135°C升至 150_160°C ;150-160°C維持10-15min ;5_10min，烘箱溫度從 150_160°C升溫至 200-210°C ;200-210°C維持 15_20min ；5-10min，烘箱溫度從 200-210°C升至 250_260°C ;250-260°C維持 15_20min ;5_10min，將烘箱溫度從250-260°C升至340-350°C;340-350°C維持10_15min，然后自然降至25°C，聚酰亞胺預制膜固化在蘇打玻璃上，蘇打玻璃上面形成一層25-30 μ m的聚酰亞胺膜，完成聚酰亞胺膜-蘇打玻璃形成的剛性復合襯底的制作過程。
【文檔編號】C03C17/28GK104418510SQ201310394483
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月3日 優先權日:2013年9月3日
【發明者】趙彥民, 張嘉偉, 李微, 喬在祥 申請人:中國電子科技集團公司第十八研究所