CN211320127U - 一种卷对卷制备薄膜太阳能电池的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卷对卷制备薄膜太阳能电池的装置，包括用于形成静电喷涂的电源，电源的正极连接有喷枪，电源的负极连接有基座，基座上设有传送带，传送带上设有可随传送带一起运动的薄膜；喷枪和基座对向设置；传送带上方设有两个用于压住薄膜的滚筒，滚筒位于传送带的两端，且滚筒的轴向均垂直于传送带的运动方向。采用本实用新型，在高压电源的作用下，喷枪和基座之间形成静电场，喷枪喷出的溶液微粒在电场力的作用下一层层均匀的沉积在薄膜上，薄膜上能得到分布均匀、厚度薄的微粒层；滚筒能压住位于传送带两端的薄膜，防止薄膜翘起，有利于薄膜上微粒层的均匀沉积。

Description

一种卷对卷制备薄膜太阳能电池的装置

技术领域

本实用新型涉及一种制备薄膜太阳能电池的装置，特别是一种卷对卷制备薄膜太阳能电池的装置。

背景技术

太阳能光伏发电具有安全可靠、无污染、制约少、故障率低、且维护简便等诸多优点，从而为人类大规模利用太阳能开辟了广阔的前景。

在太阳能电池中，薄膜太阳能电池具有成本低廉、合成工艺简单、容易加工和成膜、电池制作的结构可多样化的优点，是太阳能电池制备的一个新方向。而薄膜太阳能电池面临的一个挑战是如何进行大面积的制备，且能够获得优良的光电转换效率。当前常用卷对卷的方法制备薄膜太阳能电池，制备过程中常使用刮涂法，但是，刮涂法成膜很慢，且溶液浓度大时容易形成团聚或结晶析出，使得薄膜太阳能电池的厚度不均匀、质量差。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术中薄膜太阳能电池成品厚度不均匀问题，提供一种均匀成膜的卷对卷制备薄膜太阳能电池的装置。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种卷对卷制备薄膜太阳能电池的装置，包括用于形成静电喷涂的电源，电源的正极连接有喷枪，电源的负极连接有基座，基座上设有传送带，传送带上设有可随传送带一起运动的薄膜；喷枪和基座对向设置；传送带上方设有两个用于压住薄膜的滚筒，滚筒位于传送带的两端，且滚筒的轴向均垂直于传送带的运动方向。

采用本技术方案的实用新型，用于形成静电喷涂的电源通常为高压电源(例如电压为30kv)，在高压电源的作用下，喷枪与电源正极连接，基座与电源负极连接，因此喷枪和基座之间形成静电场；喷枪喷出的溶液微粒带有正电荷，因此微粒在电场力的作用下将朝向基座的方向运动，而溶液微粒之间受到彼此的库仑排斥力而形成纳米级液滴，加上薄膜带有负电荷，因此溶液微粒将一层层均匀的沉积在薄膜上，薄膜上能得到均匀、厚度薄的微粒层，该种微粒层将提高薄膜的光电转换效率；具体可以通过控制喷嘴喷出溶液的浓度、传送带的移动速度来对薄膜上微粒沉积层的厚度进行调控；两端的滚筒能压住位于传送带两端的薄膜，防止薄膜翘起，有利于薄膜上微粒层的均匀沉积。此处卷对卷是指薄膜的一端为卷出端，卷出端的薄膜依次进入本装置喷涂微粒后依次被卷入端卷入，因此装置内的薄膜段的两端均被卷筒卷起。

进一步地，喷枪固定在支撑架上，支撑架可在驱动结构的带动下进行直线运动，其运动方向垂于传送带运动的方向。喷枪可移动，能满足宽度大的薄膜的制备，可使喷枪在薄膜的宽度方向进行移动，从而使得薄膜的宽度方向均沉积有微粒；在具体应用中，也可在薄膜的宽度方向设置多个喷枪，以增快薄膜制备的效率。

进一步地，驱动结构包括直线电机和滑轨，支撑架两端均固定在滑轨的滑块上，任一个滑块与直线电机固定连接。支撑架固定在滑块上，滑块在直线电机的带动下将在滑轨上运动，从而将喷枪喷出的溶液微粒喷洒在薄膜的整个宽度方向。

进一步地，滚筒中部设有旋转轴，旋转轴两端均设有滚筒架，滚筒通过旋转轴在旋转电机的带动下进行转动。滚筒在旋转电机的带动下进行转动，具体应用时，滚筒的转动方向与薄膜的运动方向相同，滚筒运动的线速度和薄膜运动的速度相同，以便将薄膜压平的同时减少对薄膜的损伤。

进一步地，喷枪的数量为两个。两个喷枪能同时喷出两种不同的微粒，满足不同薄膜对沉积微粒的要求。具体应用时，喷枪的数量也可以为多个。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：使用高压电源，在喷枪和基座之间形成静电场，使得喷枪喷出的正电荷溶液微粒受到电场力的作用，和彼此间的库仑排斥力，从而均匀的沉积在薄膜上，最终能得到厚度薄、粗糙度低、具有优良的光电转换效率的薄膜。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的卷对卷制备薄膜太阳能电池的装置的结构示意图。

图2示出了图1俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1喷枪；2基座；3滚筒；31旋转轴；32、旋转电机；4支撑架；5直线电机；6滑轨；61滑块；7传送带；8滚筒架；9薄膜。

具体实施方式

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1与图2，一种卷对卷制备薄膜太阳能电池的装置，包括用于形成静电喷涂的电源，电源的正极连接有喷枪1，电源的负极连接有基座2，基座2上设有传送带7，传送带7上设有可随传送带7一起运动的薄膜9；喷枪1和基座2对向设置；传送带7上方设有两个用于压住薄膜9的滚筒3，滚筒3位于传送带的两端，且滚筒3的轴向均垂直于传送带7的运动方向。

优选的，喷枪1固定在支撑架4上，支撑架4可在驱动结构的带动下进行直线运动，其运动方向垂于传送带7运动的方向。

优选的，驱动结构包括直线电机5和滑轨6，支撑架4两端均固定在滑轨6的滑块61上，任一个滑块61与直线电机5固定连接。

优选的，滚筒3中部设有旋转轴31，旋转轴31两端均设有滚筒架8，滚筒3通过旋转轴31在旋转电机32的带动下进行转动。

优选的，喷枪1的数量为两个。

具体的，本实施例中，薄膜9位于传送带7上，喷枪1将溶液微粒均匀的喷满薄膜9的整个宽度方向后，传送带7带动薄膜9直线运动，直至将已沉积有微粒的一段薄膜9移出喷枪1的喷洒范围，继续重复上述动作，将溶液微粒沉积在薄膜9的下一段上；也可在薄膜9的整个宽度方向均设置喷枪1，使得薄膜9的宽度方向能同时被喷上溶液微粒，采用该种方式，喷枪1的位置保持不动，传送带7可以保持连续性地运动，加快薄膜太阳能电池的制备效率。

本实用新型的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等价物来限定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种卷对卷制备薄膜太阳能电池的装置，包括用于形成静电喷涂的电源，其特征在于，所述电源的正极连接有喷枪(1)，所述电源的负极连接有基座(2)，所述基座(2)上设有传送带(7)，所述传送带(7)上设有可随所述传送带(7)一起运动的薄膜(9)；所述喷枪(1)和所述基座(2)对向设置；

传送带(7)上方设有两个用于压住所述薄膜(9)的滚筒(3)，所述滚筒(3)位于所述传送带的两端，且所述滚筒(3)的轴向均垂直于所述传送带(7)的运动方向。

2.根据权利要求1所述的卷对卷制备薄膜太阳能电池的装置，其特征在于，所述喷枪(1)固定在支撑架(4)上，所述支撑架(4)可在驱动结构的带动下进行直线运动，其运动方向垂于所述传送带(7)运动的方向。

3.根据权利要求2所述的卷对卷制备薄膜太阳能电池的装置，其特征在于，所述驱动结构包括直线电机(5)和滑轨(6)，所述支撑架(4)两端均固定在所述滑轨(6)的滑块(61)上，任一个所述滑块(61)与所述直线电机(5)固定连接。

4.根据权利要求1所述的卷对卷制备薄膜太阳能电池的装置，其特征在于，所述滚筒(3)中部设有旋转轴(31)，所述旋转轴(31)两端均设有滚筒架(8)，所述滚筒(3)通过所述旋转轴(31)在旋转电机(32)的带动下进行转动。

5.根据权利要求1所述的卷对卷制备薄膜太阳能电池的装置，其特征在于，所述喷枪(1)的数量为两个。

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