[實用新型]一種有機太陽能電池實驗用涂布機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320825529.8
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN203648794U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 陳凱武;吳秋坤;張程;寇旭
• 申請（專利權）人: 廈門惟華光能有限公司
• 主分類號: B05C5/02
• 分類號: B05C5/02;B05C11/10;H01L51/48
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本實用新型涉及一種涂布機，尤其是涉及一種有機太陽能電池實驗用涂布機。

背景技術

有機太陽能電池是成分全部或部分為有機物的太陽能電池，使用導電聚合物或小分子用于光的吸收和電荷轉移。目前，有機太陽能電池的生產(chǎn)工藝主要有兩種：真空鍍膜工藝和溶液成膜工藝。德國的Heliatek公司利用真空鍍膜工藝制備得到的小分子有機太陽能電池在1.1cm²上實現(xiàn)了12%的轉換效率。日本的三菱化學則采用溶液成膜工藝，同樣也實現(xiàn)了12%的轉換效率。與真空鍍膜工藝相比，溶液成膜工藝具有低成本、高效率的優(yōu)勢。各高校、研究所等單位在進行有機太陽能電池的制備與研究時，也往往采用這種工藝。工業(yè)化生產(chǎn)一般使用卷對卷的涂布方法實現(xiàn)溶液成膜（參見美國專利US8129616），而實驗室研究為了節(jié)省原料往往采用勻膠機將溶液旋涂在基片上。勻膠機主要由真空吸附系統(tǒng)和旋轉電機兩部分組成，其原理很簡單，即在高速旋轉的基片上滴注各類溶液，利用離心力使滴在基片上的膠液均勻地涂覆在基片上，厚度視不同溶液和基片間的粘滯系數(shù)而不同，也和旋轉速度及時間有關（F.C.Krebs,Fabrication?and?processing?of?polymer?solar?cells:A?review?of?printing?and?coating?techniques,Solar?Energy?Materials&Solar?Cells93(2009)394–412）。雖然旋涂成膜的方法簡單方便，但是脫離了實際中的卷對卷生產(chǎn)，使研究成果不能與規(guī)模化生產(chǎn)很好地兼容。而且該方法不能使膜圖案化，因而不能制備串聯(lián)結構的電池。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供可有效模擬卷對卷生產(chǎn)設備涂膜效果，縮短研究成果向規(guī)?；a(chǎn)過渡時間的一種有機太陽能電池實驗用涂布機。

本實用新型設有主架體、涂布機構、液體供應機構、加熱輥轉動機構和電氣系統(tǒng)控制柜；所述涂布機構固定在主架體上，加熱輥轉動機構與主架體通過軸承相連接并置于涂布機構下方；液體供應機構設于主架體的底部，電氣系統(tǒng)控制柜設于主架體的一側，涂布機構、液體供應機構、加熱輥轉動機構分別與電氣系統(tǒng)控制柜電連接；

所述涂布機構設有涂布頭、兩個位移傳感器、水平線性模組、移動支架、兩套豎直線性模組和伺服電機；所述兩套豎直線性模組分別固定在主架體的左右兩邊，涂布伺服電機設置在兩套豎直線性模組的上方，移動支架設于兩套豎直線性模組之間并與兩套豎直線性模組上的滑塊相連，水平線性模組固定在移動支架上，涂布頭固定在水平線性模組的滑塊上；所述兩個位移傳感器分別固定在涂布頭的左右兩側；

所述液體供應機構設有泵和管道，管道通過泵后與涂布頭相連；

所述加熱輥轉動機構設有鏡面加熱輥、導電碳刷架、減速電機和加熱輥伺服電機；所述鏡面加熱輥的左端通過聯(lián)軸器與減速電機相連，加熱輥伺服電機通過聯(lián)軸器與減速電機相連。

所述主架體底部可配有6個減震墊。

所述水平線性模組右側可設有手輪。

所述電氣系統(tǒng)控制柜可采用PLC加觸摸屏。

本實用新型可以用于研究有機太陽能電池生產(chǎn)過程中的涂布工藝，并實現(xiàn)對成膜影響因素包括溫度、壓力、間距和速度的控制，由于無需搭建大規(guī)模生產(chǎn)線，因此可以大大節(jié)省時間、資金和涂膜材料。

本實用新型具有如下有益效果：

1、采用單輥結構設計，免去了收放卷裝置和張力控制裝置。

2、功能齊全，更接近于有機太陽能電池生產(chǎn)過程中的涂布工藝，實驗數(shù)據(jù)真實可靠，可直接擴展到實際生產(chǎn)中。

3、采用高精度位移傳感器，可以實現(xiàn)對涂布頭與加熱輥之間間隙的精確測量。

4、自動化程度高，根據(jù)涂布工藝設定程序，簡單易用。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構組成示意圖。

圖2為本實用新型實施例的涂布機構的結構組成示意圖。

圖3為本實用新型實施例的加熱輥轉動機構的結構組成示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的描述。