CN107812673B - 钙钛矿薄膜的涂布装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钙钛矿薄膜的涂布装置，包括：涂布机构，用于对基体进行涂布，以形成液膜。吹气机构，用于对液膜进行吹气以形成钙钛矿薄膜。以及连接机构，用于将吹气机构连接于涂布机构的一侧。上述钙钛矿薄膜的涂布装置，能够完成钙钛矿薄膜涂布和薄膜吹干，是一体化涂布装置，故而可以使涂布好的钙钛矿液膜快速吹干，减少工序，降低成本。利用此装置制备的钙钛矿薄膜均匀。另外，可以根据实际需求制备大尺寸的钙钛矿薄膜。

Description

钙钛矿薄膜的涂布装置
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，特别是涉及一种钙钛矿薄膜的涂布装置。
背景技术
钙钛矿太阳能电池是近年来光伏领域涌现的尖端技术，在最新公布的认证结果中，有效面积为0.09cm2的钙钛矿电池效率已经达到22.1％，表现出强劲的发展势头。
制作钙钛矿薄膜是制备钙钛矿太阳能电池的关键环节。目前，制作钙钛矿薄膜的普遍方式是使用旋涂匀胶机进行涂布，在基体表面涂上一层液膜，涂布后再将涂有液膜的基体从旋涂匀胶机上取下，再利用吹干法、反溶剂法等形成钙钛矿薄膜。这样的缺点是中间制程长，形成的钙钛矿薄膜均匀性差，导致钙钛矿薄膜存在较多缺陷。再者，在旋涂匀胶机上进行涂布得到的钙钛矿薄膜面积小，面积一般不超过10cm*10cm，限制了大面积的钙钛矿薄膜的生产。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够制备大面积、且形成的薄膜均匀的钙钛矿薄膜涂布装置。
一种钙钛矿薄膜的涂布装置，包括：
涂布机构，用于对基体进行涂布，以形成液膜；
吹气机构，用于对所述液膜进行吹气以形成钙钛矿薄膜；
以及连接机构，用于将所述吹气机构连接于所述涂布机构的一侧。
上述钙钛矿薄膜的涂布装置，能够完成钙钛矿薄膜涂布和薄膜吹干，是一体化涂布装置，故而可以使涂布好的钙钛矿液膜快速吹干，减少工序，降低成本。利用此装置制备的钙钛矿薄膜均匀。另外，可以根据实际需求制备大尺寸的钙钛矿薄膜。
在其中一个实施例中，所述连接机构包括第一连接块和第二连接块；所述第一连接块的一侧与所述涂布机构滑动连接；所述第二连接块一侧与所述吹气机构固定连接；所述第一连接块与所述第二连接块的端部铰接。
在其中一个实施例中，在所述涂布机构的侧面上设有导轨；所述第一连接块通过所述导轨与所述涂布机构滑动连接。
在其中一个实施例中，所述连接机构还包括支撑杆，所述支撑杆的一端铰接于所述第一连接块与所述第二连接块中任意一个上，当所述第一连接块与所述第二连接块张开到指定角度时，所述支撑杆的另一端抵接于所述第一连接块与所述第二连接块中另一个上以使所述第一连接块与所述第二连接块张开角度固定。
在其中一个实施例中，所述第一连接块与所述第二连接块张开的夹角为30°～60°。
在其中一个实施例中，还包括安装于所述连接机构上的刻度盘，用于读取所述第一连接块与所述第二连接块的夹角。
在其中一个实施例中，所述吹气机构的吹气宽度大于等于所述涂布机构的涂布宽度。
在其中一个实施例中，所述吹气机构包括吹气主体，所述吹气主体的吹气口为条状出气口。
在其中一个实施例中，所述吹气机构还包括输送气体的吹气管道。
在其中一个实施例中，所述吹气机构吹出的气体为干燥的氮气或干燥的空气。
附图说明
图1为本发明一实施例的钙钛矿薄膜的涂布装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参见图1，本实施方式提供了一种钙钛矿薄膜的涂布装置，包括：涂布机构110、吹气机构120、以及连接机构130。
其中，涂布机构110的主要作用是，用于对基体进行涂布而形成液膜。
涂布机构110包括涂布元件111。涂布元件111移动将位于基体上的钙钛矿液滴抹平，形成钙钛矿液膜。
优选地，涂布元件111选自涂布头。
更优选地，涂布机构110还包括与涂布头连通的进液管113。进液管113主要作用是，将钙钛矿溶液输送至涂布头中。这样连续操作，提高效率。
当然，可以理解的是，涂布元件111并不局限于涂布头，还可以是刮刀。当采用刮刀时，采用滴液的方式将钙钛矿溶液滴至基体表面，再采用刮刀进行抹平，形成液膜。
其中，吹气机构120的主要作用是，用于对涂布形成的液膜进行吹气以使液膜吹干形成钙钛矿薄膜。吹气机构120包括吹气主体121。具体而言，从吹气主体121的吹气口吹出的气体流经钙钛矿液膜表面时，气体使溶剂成分快速挥发从而实现液膜吹干。
优选地，吹气主体121的吹气口为条状出气口，从而保证吹出的气流为横向的连续气刀以使吹出的气流均匀，利于液膜表面吹干。当然，可以理解的是，吹气主体121的吹气口并不局限于条状出气口，也可为多孔状出气口。
优选地，吹气主体121的吹气口与基体的距离为0.5cm-2cm。此距离可以使未干的液膜溶液不在基体表面流动，而且可以加快液膜溶液挥发。
优选地，吹气主体121的吹气宽度大于等于涂布机构110的涂布宽度。这样可以保证在基体表面涂布上的钙钛矿液膜中间、边缘区域都能够吹到气体。
优选地，吹气机构120吹出的气体压力为4bar-10bar。这样可以更快速的使液膜吹干。
优选地，吹气机构吹出的气体为干燥的氮气或干燥的空气。
优选地，吹气机构120还包括输送气体的输气管道122。输气管道122的末端与吹气主体121的上端连通。
其中，连接机构130主要作用是，将吹气机构120连接于涂布机构110的一侧。
在本实施例中，参见图1，连接机构130包括第一连接块131和第二连接块132。其中，第一连接块131的一侧与涂布机构110滑动连接，第二连接块132一侧与吹气机构120固定连接，第一连接块131与第二连接块132的端部铰接。
优选地，在涂布机构110侧面上设有导轨(未示出)，第一连接块131通过导轨与涂布机构110滑动连接。这样第一连接块131可相对于涂布机构110上下移动，在第一连接块与第二连接块相对位置保持不变的情况下(也即在连接机构130整体保持不动的状态)，从而通过第一连接块的滑动以调节吹气机构与液膜的距离，进而保证良好的吹气效果。
第一连接块131与第二连接块132的端部铰接，也就是说，第二连接块132围绕铰接的端部可相对于第一连接块131转动。另外，由于第一连接块131与涂布机构110滑动连接，第二连接块132与吹气机构120固定连接，故而第二连接块132相对于第一连接块131转动时，吹气机构相对于涂布机构110转动，进而吹气机构120的吹气角度可以调节。
优选地，第一连接块131与第二连接块132张开一定的夹角，这样可以使出气口吹出的气流在接触到液膜后沿远离涂布口的方向运动并带走蒸发的溶剂。而相对于自上而下式的吹气结构而言，防止吹气机构120吹出的气流在接触到液膜后向四周散开，而避免使溶液在涂布过程中受气流影响产生额外的流动或蒸发，造成最终制备的钙钛矿薄膜不均匀。
更优选地，第一连接块与第二连接块张开的夹角为30°～60°。
优选地，连接机构130还包括支撑杆133，支撑杆133的一端铰接于第一连接块131与第二连接块132中任意一个上。当第一连接块131与第二连接块132张开到指定角度时，支撑杆133的另一端抵接于第一连接块131与第二连接块132中另一个上以使第一连接块131与第二连接块132张开角度固定。支撑杆133的主要作用是防止因涂布装置使用过程中因外界因素带来晃动造成与第二连接块132固定连接的吹气机构120吹气角度发生变化，导致气流不稳定。
在本实施例中，支撑杆133的首端铰接于第一连接块131上。支撑杆的尾端为自由端，可以抵在第二连接块132上，从而将第一连接块131与第二连接块132张开角度固定。
钙钛矿薄膜的涂布装置还包括安装于连接机构130上的刻度盘，用于读取第一连接块131与第二连接块132的夹角。这样方便调节吹气角度。
上述钙钛矿薄膜的涂布装置，能够完成钙钛矿薄膜涂布和薄膜吹干，是一体化涂布装置，故而可以使涂布好的钙钛矿液膜快速吹干，减少工序，降低成本。利用此装置制备的钙钛矿薄膜均匀。另外，可以根据实际需求制备大尺寸的钙钛矿薄膜。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种钙钛矿薄膜的涂布装置，其特征在于，包括：
涂布机构，用于对基体进行涂布，以形成液膜；
吹气机构，用于对所述液膜进行吹气以形成钙钛矿薄膜；
以及连接机构，用于将所述吹气机构连接于所述涂布机构的一侧，所述连接机构包括第一连接块和第二连接块；所述第一连接块的一侧与所述涂布机构滑动连接；所述第二连接块一侧与所述吹气机构固定连接；所述第一连接块与所述第二连接块的端部铰接，所述连接机构还包括支撑杆，所述支撑杆的一端铰接于所述第一连接块与所述第二连接块中任意一个上，当所述第一连接块与所述第二连接块张开到指定角度时，所述支撑杆的另一端抵接于所述第一连接块与所述第二连接块中另一个上以使所述第一连接块与所述第二连接块张开角度固定。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的涂布装置，其特征在于，所述涂布机构包括涂布元件，所述涂布元件为涂布头。
3.根据权利要求2所述的钙钛矿薄膜的涂布装置，其特征在于，在所述涂布机构的侧面上设有导轨；所述第一连接块通过所述导轨与所述涂布机构滑动连接。
4.根据权利要求3所述的钙钛矿薄膜的涂布装置，其特征在于，所述支撑杆的首端铰接于第一连接块上，支撑杆的尾端为自由端。
5.根据权利要求4所述的钙钛矿薄膜的涂布装置，其特征在于，所述第一连接块与所述第二连接块张开的夹角为30°～60°。
6.根据权利要求5所述的钙钛矿薄膜的涂布装置，其特征在于，还包括安装于所述连接机构上的刻度盘，用于读取所述第一连接块与所述第二连接块的夹角。
7.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的涂布装置，其特征在于，所述吹气机构的吹气宽度大于等于所述涂布机构的涂布宽度。
8.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的涂布装置，其特征在于，所述吹气机构包括吹气主体，所述吹气主体的吹气口为条状出气口。
9.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的涂布装置，其特征在于，所述吹气机构还包括输送气体的吹气管道。
10.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的涂布装置，其特征在于，所述吹气机构吹出的气体为干燥的氮气或干燥的空气。
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