[發(fā)明專利]大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組件用薄膜的涂布裝置及涂布方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010224846.9
• 申請(qǐng)日: 2020-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111282772B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊松旺;陳宗琦;壽春暉;陳薪羽;鄔榮敏;金勝利;黃綿吉;關(guān)鍵;劉寒梅;余志勝;俞峰蘋(píng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所;浙江天地環(huán)保科技股份有限公司;浙江浙能技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): B05C5/02
• 分類號(hào): B05C5/02;B05C9/14;B05C11/02;B05C11/10;B05D3/02;B05D1/26;B05D1/00;H10K71/12
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

本發(fā)明的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組件用薄膜的涂布裝置及涂布方法，所述涂布裝置包括：底座；涂布平臺(tái)，安裝于所述底座上，所述涂布平臺(tái)的上表面供固定鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組件的基板；涂布頭，可沿涂布方向移動(dòng)地安裝于所述底座上，且所述涂布頭沿垂直于涂布方向設(shè)置，所述涂布頭位于所述涂布平臺(tái)的上方，供在所述基板的表面涂布用以形成薄膜的溶液；距離傳感器，設(shè)置于所述涂布頭的兩端；其中，所述涂布頭和所述基板之間的局部間距連續(xù)可調(diào)。利用這種涂布設(shè)備，對(duì)比常用的方式，本發(fā)明可以提高大面積厚基板上成膜均一性，參數(shù)穩(wěn)定可控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型涂布裝置及涂布方法，具體涉及一種大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池領(lǐng)域中在基板厚度誤差容忍性較高的表面上涂布溶液形成薄膜的裝置及方法。

背景技術(shù)

在過(guò)去幾年里，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池因其突出的優(yōu)點(diǎn)而發(fā)展迅速，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池制作簡(jiǎn)單、成本較低，可制備柔性、透明電池。同時(shí)，其還具有較為適宜的帶隙寬度，可通過(guò)改變其帶隙來(lái)控制電池的顏色，制備彩色電池。再者，其電荷擴(kuò)散長(zhǎng)度高達(dá)微米級(jí)，電荷壽命較長(zhǎng)。另外，其獨(dú)特的缺陷特性，使鈣鈦礦晶體材料既可呈現(xiàn)n型半導(dǎo)體的性質(zhì)，也可呈現(xiàn)p型半導(dǎo)體的性質(zhì)，因而其應(yīng)用更加多樣化。因此，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池及相關(guān)材料已成為光伏領(lǐng)域研究方向，目前獲得了超過(guò)25%的光電轉(zhuǎn)換效率，能大幅降低太陽(yáng)能電池的使用成本，應(yīng)用前景十分廣闊。

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池主要由空穴阻擋層、電子傳輸層、鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層和對(duì)電極組成。

目前普遍認(rèn)為，鈣鈦礦電池各層的薄膜質(zhì)量是整個(gè)電池的關(guān)鍵，其平整和致密直接影響其電子遷移率、電子壽命和光電轉(zhuǎn)換性能，制作工藝的重要性可想而知。

目前主流的大面積電池涂布裝置主要是非接觸式涂布，例：專利文獻(xiàn)1狹縫涂布、專利文獻(xiàn)2棒涂布。目前涂布裝置中，幾乎都采用大理石等硬質(zhì)平臺(tái)，保證平臺(tái)水平度以及設(shè)備工作時(shí)穩(wěn)定性，但是鈣鈦礦電池目前還沒(méi)有完全柔性化，大部分基底采用的仍是剛性基底，例如導(dǎo)電玻璃。導(dǎo)電玻璃厚度的加工精度雖然很高，可以達(dá)到±0.05毫米，但是對(duì)于納米級(jí)厚度的鈣鈦礦吸各層薄膜來(lái)說(shuō)，這個(gè)誤差非常大。非接觸式涂布對(duì)薄膜厚度影響因素主要在于：1涂布速度，2涂布液量、3涂布頭與基板的間隙。涂布前進(jìn)行間隙調(diào)整，可以保證局部地間隙可控，但大理石平臺(tái)的平整度卻彌補(bǔ)不了剛性基底的加工誤差，無(wú)法保證大面積涂布時(shí)，涂布頭與基底之間的間隙處處相等；而且基于大理石平臺(tái)的涂布，進(jìn)行圖案化涂布，難以自動(dòng)精準(zhǔn)對(duì)齊基底和涂布頭。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)：

專利文獻(xiàn)：

專利文獻(xiàn)1：中國(guó)專利公開(kāi)CN108816641A；

專利文獻(xiàn)2：中國(guó)專利公開(kāi)CN108580174A。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問(wèn)題：

鑒于以上存在的問(wèn)題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種自動(dòng)調(diào)整涂布間隙以及涂布位置的涂布裝置。

解決問(wèn)題的手段：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組件用薄膜的涂布裝置，包括：

底座；

涂布平臺(tái)，安裝于所述底座上，所述涂布平臺(tái)的上表面供固定鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組件的基板；

涂布頭，可沿涂布方向移動(dòng)地安裝于所述底座上，且所述涂布頭沿垂直于涂布方向設(shè)置，所述涂布頭位于所述涂布平臺(tái)的上方，供在所述基板的表面涂布用以形成薄膜的溶液；

距離傳感器，設(shè)置于所述涂布頭的兩端；

其中，所述涂布頭和所述基板之間的局部間距連續(xù)可調(diào)。