【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能光伏，具体涉及卷对卷刻蚀和清洗钙钛矿太阳能电池柔性基底的设备。
技术介绍
1、钙钛矿光电材料，性能优越、价格低廉、加工制造工艺简单，基于钙钛矿材料的薄膜太阳电池、发光器件、探测器等都取得了突破性进展，展现出重要应用前景。钙钛矿薄膜太阳电池在短短10年时间内光电转换效率就从3.8%突破到25.7%以上，双结钙钛矿电池的效率超过了31%，显示了巨大的商业潜力，因此工业界正加快其产业化布局。
2、钙钛矿薄膜是钙钛矿薄膜器件中的核心组成部分，钙钛矿薄膜质量直接决定了钙钛矿器件性能。溶液旋涂是实验室中溶液法制备钙钛矿薄膜及器件的常规方法，薄膜质量高、可控性好，但是它们只适合小面积、小批量的钙钛矿薄膜及器件制备，不匹配大面积、大批量的产业化制造工艺。基于印刷技术高效率、大批量地制备高质量、均匀的大面积钙钛矿薄膜是推进钙钛矿光电器件产业化的重要途径。
3、在钙钛矿太阳能电池迈向商业化的快速推进中，卷对卷印刷工艺（roll-to-roll，r2r）已经由于其快速批量生产而显示出诱人的前景。r2r印刷的优势有很多，诸如体积、稳定性和可重复性已在有机太阳能电池中得到充分证明。钙钛矿太阳能电池的制备的过程包括刻蚀、清洗、烘干、涂布、烘干、再刻蚀，这些工艺集成到一套r2r设备上时，使设备变得较大，柔性薄膜更长，这将导致在制备工艺中造成的误差被显著放大，对设备的研发也具有更苛刻的要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种卷对卷刻蚀和清洗钙钛矿太阳能电池
2、本专利技术提供的卷对卷刻蚀和清洗钙钛矿太阳能电池柔性基底的设备，其主要包括自左至右排布的放卷装置、刻蚀装置、清洗装置、干燥装置以及收卷装置；其中：
3、所述放卷装置，包括上表面撕膜辊轮、放卷从动轮、下表面撕膜辊轮；上表面撕膜辊轮和下表面撕膜辊轮分别位于放卷从动轮的上方、下方；放卷从动轮用于卷绕钙钛矿太阳能电池薄膜柔性基底；上、下表面撕膜辊轮用于撕去柔性薄膜的保护膜；
4、所述收卷装置，为一个收卷主动轮，用于收卷柔性薄膜，收卷主动轮由电机控制运转；放卷从动轮与收卷主动轮之间设置有若干辊轮，用于支撑钙钛矿太阳能电池柔性薄膜运行；
5、所述刻蚀装置，包括激光刻蚀器和吸尘器；激光刻蚀器安装在放卷装置的右边，位于柔性薄膜的正上方；用于对柔性薄膜进行刻蚀；激光刻蚀器可以预设刻蚀图案和刻蚀功率；吸尘器放置于激光刻蚀器右边，柔性薄膜的正上方，用于吸除激光刻蚀产生的粉尘；
6、所述清洗装置，包括下压辊轮和超声清洗槽；清洗装置放置于吸尘器的右边；其中，下压辊轮在柔性薄膜正上方，并与柔性薄膜紧贴；超声清洗槽位于下压辊轮和柔性薄膜的正下方，超声清洗槽内放置纯水、乙醇或丙酮等清洗液；柔性薄膜传送到清洗装置位置时，下压辊轮将柔性薄膜按压至超声清洗槽中，用清洗液进行超声清洗；
7、所述干燥装置，包括风刀和红外干燥灯箱；干燥装置放置于清洗装置的右边，位于柔性薄膜的正上方；其中，风刀位于红外干燥灯箱的左边；被清洗后的柔性薄膜到达干燥装置位置时，首先由风刀吹去大部分清洗液，随后达到红外干燥灯箱位置时进行干燥，去除剩余清洗液；
8、所述放卷装置与所述刻蚀装置工位之间，所述刻蚀装置与所述清洗装置工位之间，所述清洗装置与所述干燥装置工位之间，所述干燥装置工位与所述收卷装置之间，分别设有导向轮；用于引导柔性薄膜平稳行进；
9、所述收卷主动轮、上表面撕膜辊轮、下表面撕膜辊轮由电机驱动，且这三个轮的线速度相同，从而带动整条柔性薄膜从左放卷至右边收卷。
10、本专利技术设备的运行流程如下：
11、柔性薄膜固定在两端的放卷从动轮和收卷主动轮上，通过电机驱动收卷主动轮；上表面撕膜辊轮、下表面撕膜辊轮撕去薄膜两面的保护膜；收卷主动轮、上表面撕膜辊轮、下表面撕膜辊轮三者的线速度保持一致，使柔性薄膜向前移动；柔性薄膜到达刻蚀装置位置时，激光刻蚀器刻蚀图案，产生的烟尘被吸尘器吸除；随后柔性薄膜被下压辊轮送入超声清洗槽进行清洗；随后柔性薄膜到达干燥装置，由风刀吹扫去掉大量的清洗液，再用红外干燥箱进行干燥；最后被收卷主动轮收集。
12、本专利技术中，激光刻蚀器的刻蚀范围根据激光器的型号可以设置为10*10 cm2~20*20 cm2。
13、本专利技术中，柔性薄膜绕卷线速度控制为25-35 mm/s。
14、本专利技术中，清洗装置清洗柔性薄膜的时间控制为12-16分钟。
15、本专利技术的特点在于，同时兼具了功能完整性、设备简洁性和稳定性：将钙钛矿太阳能电池的制备步骤拆解，本设备具备对柔性基底完整的预处理功能（激光刻蚀、清洗、烘干），同时简洁的设备总长度仅为1.8 m~2 m，相较于十几米的完整钙钛矿制备设备，更利于转移运输和维护，同时短距离的卷对卷能保证柔性基底收卷的准直性和稳定性。
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1.一种卷对卷刻蚀和清洗钙钛矿太阳能电池柔性基底的设备，其特征在于，包括自左至右排布的放卷装置、刻蚀装置、清洗装置、干燥装置以及收卷装置；其中：
2.根据权利要求1所述的卷对卷刻蚀和清洗钙钛矿太阳能电池柔性基底的设备，其特征在于，设备的运行流程如下：
3.根据权利要求2所述的卷对卷刻蚀和清洗钙钛矿太阳能电池柔性基底的设备，其特征在于，激光刻蚀器的刻蚀范围为10*10 cm2~20*20 cm2。
4.根据权利要求2所述的卷对卷刻蚀和清洗钙钛矿太阳能电池柔性基底的设备，其特征在于，清洗装置清洗柔性薄膜的时间控制为12-16分钟。
5.根据权利要求2所述的卷对卷刻蚀和清洗钙钛矿太阳能电池柔性基底的设备，其特征在于，柔性薄膜绕卷线速度控制为25-35 mm/s。
【技术特征摘要】
1.一种卷对卷刻蚀和清洗钙钛矿太阳能电池柔性基底的设备，其特征在于，包括自左至右排布的放卷装置、刻蚀装置、清洗装置、干燥装置以及收卷装置；其中：
2.根据权利要求1所述的卷对卷刻蚀和清洗钙钛矿太阳能电池柔性基底的设备，其特征在于，设备的运行流程如下：
3.根据权利要求2所述的卷对卷刻蚀和清洗钙钛矿太阳能电池柔性基底的设备，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨迎国，程李威，杨利峰，王爱民，金小兰，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：
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