高精度大面积制备钙钛矿太阳能电池薄膜的溶液涂布装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于太阳能光伏技术领域，具体为一种高精度大面积制备钙钛矿太阳能电池薄膜的溶液涂布装置

【技术实现步骤摘要】
高精度大面积制备钙钛矿太阳能电池薄膜的溶液涂布装置


[0001]本专利技术属于太阳能光伏
，具体涉及钙钛矿太阳能电池薄膜的溶液涂布装置
。

技术介绍

[0002]传统的钙钛矿太阳能电池狭缝涂布设备，所耗溶液量太大，而溶液非常昂贵，进行一次实验成本非常高，而且所获的器件很小，并不能满足科研人员快速的把实验结果推向产业化的要求
。
而目前市场上的钙钛矿太阳能电池狭缝涂布设备大多数都是使用成本巨大，所获得的收益很小，所以急需开发一种高精度快速大面积钙钛矿太阳能电池狭缝涂布设备
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种可高精度
、
大面积制备型钙钛矿太阳能电池薄膜的溶液涂布装置，以解决现有技术存在的问题
。
[0004]本专利技术提供的高精度大面积制备钙钛矿太阳能电池薄膜的溶液涂布装置，包括：包括主体架
13、
运动装置
、
真空泵
、
狭缝涂布装置
、
注射式进料装置
、
恒定控风加热装置；其中：所述主体架
13
，由钢架和钢板组成，平整的钢板放置在钢架上；钢板用于放置并固定装置的各个部件，主体架整体牢固不易变形；所述运动装置，布置于主体架
13
上；运动装置由直线模组
1、
托板
2、
真空造腔板
3、
大理石吸附板5组成；所述直线模组1与所述托板2通过螺丝连接，所述托板2上方设置所述真空造腔板3，所述托板2和所述真空造腔板3用螺柱4连接，在螺柱4上设置有弹簧；该弹簧用于调节所述真空造腔板3的水平平面，所述大理石吸附板5放置在所述真空造腔板3上；所述大理石吸附板5用于放置基材，基材和大理石吸附板5完全贴合；在大理石吸附板5上设置有真空泵连接孔，连接孔通过管道与真空泵连接，打开真空泵，使基材被稳定的吸附在大理石吸附板5上；所述狭缝涂布装置，包括龙门支架
6、
支撑电机
7、
丝杆
106
以及狭缝涂布头
9、
狭缝涂布头安装板
101、
光轴
104、
电机
7、
千分表
5、
弹簧
109
；其中：所述龙门支架6，由两边的侧板和顶部安装板组成，形成门字形架，为其它部件提供支撑，并控制部件升降；所述电机7设置于龙门支架6的顶板
108
上面，居中位置；所述电机7与所述滚珠丝杆
106
通过弹性联轴器连接；所述滚珠丝杆
106
与狭缝涂布设备的头涂布安装板
101
通过滚珠螺母连接一起，由电机7控制狭缝涂布头安装板
101
的升降，狭缝涂布头与狭缝涂布安装板
101
用螺丝锁住；所述光轴
104
为两个，左右对称设置，分别穿过狭缝涂布头安装板
101
的两侧，上
、
下两端固定中固定在龙门支架3中；两根光轴穿过狭缝涂布头安装板
101
的两侧，保证狭缝涂布头安装板竖直上下移动；
所述弹簧
109
为两个，分别套在光轴
104
在狭缝涂布头安装板
101
的下端部分，对狭缝涂布头安装板
101
提供支撑和缓冲，避免电机受到的力过大；所述千分尺8为两个，对称设置于所述狭缝涂布头的上平面左右两端，千分尺8上分别设置有千分表
10
；千分尺的尺端与狭缝涂布头的上部面接触，调节千分尺可以给涂布头施加向下的力，来微调狭缝涂布头的左右高度，控制狭缝涂布头的水平；观察千分表
10
的示数来确定运行过程中狭缝涂布头唇口和基片的面是否保持一致；所述狭缝涂布头安装板
101
上设置有滚珠丝杆安装孔
、
光轴固定安装孔
、
狭缝涂布头安装孔
、
千分尺安装孔以及微调装置安装孔；注射进料装置，设置于所述狭缝涂布装置的上方，所述注射进料装置由高精度注射器
、
注射器装夹装置
、
泵管
、
丝杆
、PLC、
触摸屏组成，在触摸屏上设置进液速度，把注射器放置在注射器装夹装置内，丝杆进行旋转带动装夹装置的运动，给注射器一个推进的力，把液体注射到狭缝涂布头内；所述恒定控风加热装置，设置在所述狭缝涂布装置的后方；所述恒定控风加热装置由高精度风刀
11、
连接杆
12、
高温发生器
、
鼓风机组成；连接杆
12
分别放置在直线模组1两边，与高精度风刀
11
用螺丝连接固定，连接杆的下端与钢板用直线座固定连接
。
[0005]本专利技术提供的高精度大型钙钛矿太阳能电池狭缝涂布装置，其操控流程为：（1）旋转螺柱4上的螺母，根据对弹簧的挤压变形来调整大理石真空吸附板5的水平度；把涂布头两端的千分表指针触碰到大理石真空吸附板5表面，点击触摸屏上的左移，大理石真空吸附板5根随运动装置进行向左的移动，观察千分表上的读数变化情况，直到示数变化在
5um
以内；（2）把基片放置在大理石吸附板5上，打开真空泵，基片被吸附在大理石吸附板上；（3）使用触摸屏控制电机7）升降，把狭缝涂布头降到离基板1‑
2mm
的间距，旋转涂布头上方两端的千分尺使涂布头碰到基片，千分表的示数不在变化，这时把千分表的的示数归0，狭缝涂布头口与基片的高度差为0，在次旋转两端千分尺，并且观察两端千分表的示数同时到达
10um
；（4）设定好注射进料装置进行进料速度（例如为
25
‑
35ml/min
），设定运动装置的运行速度（例如为
15
‑
25mm/s
），点击启动；（5）观察涂布头的唇口位置，等到有液体渗出并且连成一条与涂布头宽度相等的细线，调整风刀进气量，点击触摸屏上的运行，直线模组
、
风刀同时进行工作，使基片在
X
轴上以一定速度移动，风刀以一定风量吹向基片，完成钙钛矿薄膜的制备
。
[0006]本专利技术装置可以制备
0.2m
²
的大面积钙钛矿太阳能电池薄膜，在涂布头两端安置千分表，根据千分表的读数，可以精确控制薄膜湿膜厚度在
10um
以内，涂出来的薄膜更加薄且均匀
。
[0007]本专利技术解决目前实验室钙钛矿太阳能电池只能刮涂小型的器件制造，对提高钙钛矿太阳能电池产业化的进程，提高器件性能和稳定性具有很大推动作用
。
附图说明
[0008]图1为本专利技术高精度大面积钙钛矿太阳能电池狭缝涂布设备的结构示意图
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高精度大面积制备钙钛矿太阳能电池薄膜的溶液涂布装置，其特征在于，包括：包括主体架
、
运动装置
、
真空泵
、
狭缝涂布装置
、
注射式进料装置
、
恒定控风加热装置；其中：所述主体架（
13
），由钢架和钢板组成，平整的钢板放置在钢架上；钢板用于放置并固定装置的各个部件；所述运动装置，布置于主体架（
13
）上；运动装置由直线模组（1）
、
托板（2）
、
真空造腔板（3）
、
大理石吸附板（5）组成；所述直线模组（1）与所述托板（2）通过螺丝连接，所述托板（2）上方设置所述真空造腔板（3），所述托板（2）和所述真空造腔板（3）用螺柱（4）连接，在螺柱（4）上设置有弹簧；该弹簧用于调节所述真空造腔板（3）的水平平面，所述大理石吸附板
(5)
放置在所述真空造腔板（3）上；所述大理石吸附板（5）用于放置基材，基材和大理石吸附板（5）完全贴合；在大理石吸附板（5）上设置有真空泵连接孔，连接孔通过管道与真空泵连接，打开真空泵，使基材被稳定的吸附在大理石吸附板（5）上；所述狭缝涂布装置，包括龙门支架（6）
、
支撑电机（7）
、
丝杆（
106
）以及狭缝涂布头（9）
、
狭缝涂布头安装板（
101
）
、
光轴（
104
）
、
电机（7）
、
千分表（5）
、
弹簧（
109
）；其中：所述龙门支架（6），由两边的侧板和顶部安装板组成，形成门字形架，为其它部件提供支撑，并控制部件升降；所述电机（7）设置于龙门支架（6）的顶板（
108
）上面，居中位置；所述电机（7）与所述滚珠丝杆（
106
）通过弹性联轴器连接；所述滚珠丝杆（
106
）与狭缝涂布设备的头涂布安装板（
101
）通过滚珠螺母连接一起，由电机
(7)
控制狭缝涂布头安装板（
101
）的升降，狭缝涂布头与狭缝涂布安装板（
101
）用螺丝锁住；所述光轴（
104
）为两个，左右对称设置，分别穿过狭缝涂布头安装板（
101
）的两侧，上
、
下两端固定中固定在龙门支架（3）中；两根光轴穿过狭缝涂布头安装板（
101
）的两侧，保证狭缝涂布头安装板竖直上下移动；所述弹簧（
109
）为两个，分别套在光轴（
104
）在狭缝涂布头安装板（
101
）的下端部分，对狭缝涂布头安装板（
101
）提供支撑和缓冲，避免电机受到的力过大；所述千分尺（8）为两个，对称设置于所述狭缝涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨利峰，葛利健，邵琪，王爱民，金小兰，杨迎国，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：