【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及及薄膜涂布相关，尤其涉及一种自动校准的狭缝涂布方法。
技术介绍
1、钙钛矿太阳电池(pscs)有着替代硅基太阳电池的巨大潜力，其在实验阶段有着显著成果。钙钛矿太阳能电池一般由透明导电基底、载流子传输层、钙钛矿层以及金属电极组成。钙钛矿层吸收光子，产生电子－空穴对。在室温下就能分离为自由的载流子，随后生成的自由载流子分别被传输层材料传输出去，再被电极收集，形成电流。但是钙钛矿太阳能电池在产业化的进程上仍旧面临巨大挑战，原因是目前市场还未存在针对钙钛矿电池的成熟镀膜设备。
2、钙钛矿层是钙钛矿太阳能电池的关键膜层，其膜层制备的均匀性将影响太阳能电池的效率。狭缝涂布设备可有效对钙钛矿膜层进行大面积制备。狭缝涂布技术作为一种精密的涂布技术，相比其它涂布方式，具有很多优点，如精度高、湿厚均匀。工作原理为涂布液在一定压力一定流量下沿着涂布刀头的缝隙挤压喷出而转移到基材上。
3、目前有以下校准背景：
4、1、首先，涂布刀头作为狭缝涂布设备镀膜关键器件，其精度决定了膜层质量的好坏。涂布头由三部分组成上模、下模以及安装在上模和下模之间的薄垫片。涂布过程中在压力作用下，钙钛矿溶液从上、下模之间的缝隙挤出，与移动的基材之间形成液珠并转移到基材表面，形成湿膜。涂布刀头的设计和调整直接影响着涂布质量，并且与涂布平台的平行度密切相关。如果涂布刀头唇缝宽度之间的偏差较大，可能会影响涂布质量和涂层厚度的一致性。
5、2、其次，狭缝涂布是一种精密的涂布技术，通常用于制备大面积钙钛矿薄膜。在钙钛矿太阳能
6、此外，涂布平台作为支撑和移动基材的平台，导电玻璃基片厚度的测定不准确会导致在涂布过程中发生涂布刀头与导电玻璃基片发生“撞刀”现象，导致设备损坏以及产品废品率增加。
7、因此，涂布刀头唇缝宽度之间的偏差一致性和涂布导电玻璃基片厚度测量的准确性对于涂布质量和一致性起着至关重要的作用。通过确保适当的准确性，涂布机能够实现在基材表面制备出均匀、无缺陷的涂层，从而满足钙钛矿太阳能电池对于涂布质量和性能的要求。
8、针对于上述的其一校准背景，市面现有所有狭缝涂布刀头均为多个螺丝固定上模、下模以及安装在上模和下模之间的薄垫片组成。狭缝涂布刀头涂布尺寸约为30cm-1m，刀头尺寸越大，那么则所需要人为固定的螺丝越多。另外，狭缝涂布刀头唇缝宽度为0.05/0.08/0.1mm不等(由薄垫片厚度决定)。
9、针对于其二校准背景，目前的狭缝涂布机是在涂布刀头模块上安装了一块带有滑轨的平面板，然后在滑轨上安装了激光传感器，通过手动在多个位置取点并计算距离，来检测各个位置的高度，从而控制涂布升降吸附平台的高度，以提高测定导电玻璃基片厚度的准确性。
10、现有技术存在的问题：
11、针对于狭缝涂布刀头唇缝宽度检测：
12、1、在每次人为装配刀头后，存在不同位置的螺丝拧的深度不同，导致上模与下模受力不均引起的狭缝涂布刀头唇缝宽度偏差。当刀头唇缝宽度偏差，致使狭缝涂布刀头出液不均匀，大大影响了钙钛矿层的均匀性。
13、2、在此狭缝涂布刀头厚度下，人无法用肉眼观察出其唇缝宽度误差，无法修正人为偏差，也无矫正参考。
14、3、当涂布刀头唇缝存在加工误差形变或者长时间使用后的形变，无法人为观察出，也无矫正参考。
15、针对于导电玻璃基片厚度测定及防止涂布刀头撞刀：
16、1、这个过程需要人工调节激光传感器的位置并手动控制系统，以进行校准直到达到理想的效果。这导致每次实验前都需要花费大量时间进行调整，而且无法保证每次激光测试取点的位置一致，从而影响了实验结果和研发进度。
17、2、此外，涂布升降吸附平台需要额外定制，价格昂贵，而且直接在狭缝涂布机模头上安装滑轨和激光传感器会影响模头的涂布精度。
18、3、最重要的是，如果操作不当，涂布头可能会发生“撞刀”现象，导致设备损坏和产品废品率增加。
19、有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种自动校准的狭缝涂布方法，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种自动校准的狭缝涂布方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种自动校准的狭缝涂布方法，依次包括以下步骤：
4、步骤1、涂布刀头唇缝宽度检测步骤：
5、涂布刀头沿着y轴方向且通过支架安装在水平平台工作面上，在涂布刀头正下方的水平平台工作面上安装有y轴直线电机，y轴直线电机可驱动检测相机沿着y轴方向移动；
6、涂布刀头由涂布刀头上模和涂布刀头下模组成，通过若干个涂布刀头螺丝固定涂布刀头上模和涂布刀头下模以及安装在涂布刀头上模和涂布刀头下模之间的涂布刀头薄垫片；
7、y轴直线电机驱动检测相机在y轴方向上往复运动，检测相机对涂布刀头唇缝进行连续飞拍，将多张照片进行合成，标定并检测唇缝宽度，并根据上述唇缝宽度数据，调节对应区域的涂布刀头螺丝的松紧，从而保证涂布刀头唇缝宽度的均匀性；
8、步骤2、水平工作台面标定步骤：
9、涂布刀头驱动模组沿着y轴方向且通过龙门架安装在水平平台工作面上，在涂布刀头驱动模组上靠近底部的位置沿着y轴方向安装有涂布刀头，在涂布刀头的下方设置有滑台，安装在水平平台工作面上的x轴导轨组件可驱动上方的滑台沿着x轴方向移动，在滑台上设置有大理石平台，在滑台沿着y轴正方向的一侧安装有第一激光位移传感器，在滑台沿着y轴负方向的一侧安装有第二激光位移传感器；
10、首先将标定块放在第一激光位移传感器的中心垂直方向上的正上方，第一激光位移传感器将对到标定块的下表面的距离进行测定，随之将标定块放置于第二激光位移传感器的中心垂直方向上的正上方进行对到标定块下表面距离的测定，对比所测定的两边距离示数的差值，并以此为一个固定值作为初始大理石平台的水平基准面，以保证测定导电玻璃基片厚度的准确性；
11、步骤3、导电玻璃基片厚度测定步骤：
12、在涂布刀头驱动模组一侧的龙门架的底部安装有第三激光位移传感器；
13、首先在导电玻璃基片未放置在大理石平台上的情况下，通过x轴导轨组件驱动滑台沿着x轴方向移动，直至第三激光位移传感器位于大理石平台的正上方时，测定到大理石平台的距离，随后通过x轴导轨组件驱动滑台向x轴的负方向运行直到原点，此时在大理石平台上放置导电玻璃基片，进行上述同样的运动，由第三激光位移传感器测定到导电玻璃基片的垂直距离，由此就可以测得导电玻璃基片的厚度；
14、步骤4、涂布步骤：
15、通过涂布刀本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自动校准的狭缝涂布方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种自动校准的狭缝涂布方法，其特征在于，在所述步骤1中，涂布刀头(1)沿着Y轴方向的两侧均通过涂布刀头限位块(10)安装在支架(8)上。
3.如权利要求1所述的一种自动校准的狭缝涂布方法，其特征在于，所述X轴导轨组件(14)包括X轴直线电机(17)，所述X轴直线电机(17)驱动上方的滑台(13)沿着X轴方向移动。
4.如权利要求1所述的一种自动校准的狭缝涂布方法，其特征在于，所述X轴导轨组件(14)上沿着X轴负方向的一侧安装有光电开关(18)以及与上述的光电开关(18)相适配的挡块(19)。
5.如权利要求1所述的一种自动校准的狭缝涂布方法，其特征在于，在所述步骤1中，检测相机(9)的型号为MV-CE200-11UM，分辨率为5472×3648，检测相机(9)的镜头为远心镜头，光源为同轴蓝光，相机标定采用Tsai两步法，即先线性求得相机参数，之后考虑畸变因素，得到初始的参数值，通过非线性优化得到最终的相机参数。
6.如权利要求1所述的一
7.如权利要求1所述的一种自动校准的狭缝涂布方法，其特征在于，在所述步骤2中，通过第一激光位移传感器(15)发射激光然后反射测得此处位于标定块(20)下表面的距离，将其记录下来并显示示数，随之将第一激光位移传感器(15)的示数进行清零，记为零位；随之通过第二激光位移传感器(16)发射激光然后反射测得此处位于标定块(20)下表面的距离，并将其记录下来并显示示数，计算出两端的高度差Δn1，并将其设定为一个标准值并定性为标准水平工作平台。
8.如权利要求1所述的一种自动校准的狭缝涂布方法，其特征在于，在所述步骤3中，计算出前后两个运动过程的高度差Δn2，此高度差Δn2就是导电玻璃基片的厚度。
...【技术特征摘要】
1.一种自动校准的狭缝涂布方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种自动校准的狭缝涂布方法，其特征在于，在所述步骤1中，涂布刀头(1)沿着y轴方向的两侧均通过涂布刀头限位块(10)安装在支架(8)上。
3.如权利要求1所述的一种自动校准的狭缝涂布方法，其特征在于，所述x轴导轨组件(14)包括x轴直线电机(17)，所述x轴直线电机(17)驱动上方的滑台(13)沿着x轴方向移动。
4.如权利要求1所述的一种自动校准的狭缝涂布方法，其特征在于，所述x轴导轨组件(14)上沿着x轴负方向的一侧安装有光电开关(18)以及与上述的光电开关(18)相适配的挡块(19)。
5.如权利要求1所述的一种自动校准的狭缝涂布方法，其特征在于，在所述步骤1中，检测相机(9)的型号为mv-ce200-11um，分辨率为5472×3648，检测相机(9)的镜头为远心镜头，光源为同轴蓝光，相机...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄跃龙，
申请(专利权)人：湖州市鹑火光电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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