本实用新型专利技术公开了一种钙钛矿薄膜的涂布装置，用以在基底上进行大面积涂布，其包括：为涂布工序提供操作平面的涂布平台；模头装置，设在机座上，包括模头架、模头及伸缩元件；预涂装置，包括预涂辊、刮刀及接液槽；为模头提供溶液的供液装置。通过在基底涂布前增加了预涂装置，模拟正式涂布的工况参数，在预涂位置形成液桥；当模头从预涂位置快速移动至涂布位置时，由于模唇处已经形成了均匀的涂珠，液桥会在基底和模唇之间快速修复并进入稳定状态，从而大大提高涂布开始阶段的厚度稳定性和基底全面积的涂布厚度均匀性。
【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿薄膜的涂布装置
本技术涉及钙钛矿薄膜制备
，具体涉及用于钙钛矿薄膜的涂布装置。
技术介绍
近年来，钙钛矿太阳能电池因其优异的光伏特性、简单廉价的制备工艺受到了广泛关注。钙钛矿薄膜可以通过简单且廉价的溶液涂布工艺制备，在商业化太阳能电池上有着巨大的潜力。钙钛矿薄膜的涂布对厚度均匀性要求很高，尤其是两步法涂布工艺，由于无机层和有机层厚度要精确匹配，对厚度均匀性的要求更高。在此技术背景下，钙钛矿薄膜涂布装置及涂布工艺一直是本领域技术人员的研究热点。在现有技术中，刚性基底钙钛矿薄膜的大面积涂布，最常使用的是狭缝涂布装置。而传统的狭缝涂布在应用于刚性基底时，涂布开始阶段有一个在模头和基底之间建立液桥并使其逐渐稳定的过程，这个过程涂布厚度不同于稳定后的涂布阶段的涂布厚度，而且容易产生竖条道等弊病，造成基底全面积内厚度均匀性很差。因此，本
亟需一种结构简单，操作方便，涂布厚度均匀性好，易于实现大面积涂布的涂布装置。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提出了一种结构简单，操作方便，可实现钙钛矿薄膜在刚性基底上大面积涂布的涂布装置。本技术的技术方案如下：一种钙钛矿薄膜的涂布装置，用以在基底上进行大面积涂布，其包括：机座、涂布平台、模头装置、预涂装置及供液装置，其中所述涂布平台，固定安装于所述机座，并为涂布工序提供操作平面的平台，包括水平板及为所述水平板提供热量的加热元件；所述模头装置，设在所述机座上，包括模头架、模头及伸缩元件，所述模头架底部与所述机座连接，所述模头位于所述涂布平台上方且其内部设有溶液通道，所述模头的顶部通过所述伸缩元件与所述模头架连接，所述模头底部的溶液通道出液口处设有模唇；所述预涂装置，包括预涂辊、刮刀及接液槽，所述预涂辊的最高点与放置在所述涂布平台的基底上表面齐平，所述刮刀与所述预涂辊对应设置，用以刮除预涂在所述预涂辊上的溶液，所述接液槽用以接收从所述预涂辊上刮除下来的溶液；所述供液装置，与所述溶液通道的入液口连接，为所述模头提供溶液。采用上述技术方案的有益效果是：充分考虑了现有技术中涂布开始阶段模头和基底之间尚未建立稳定的液桥，从而造成开始阶段涂布厚度与稳定阶段涂布厚度不同，基底全面积内厚度均匀性较差的问题，在基底涂布前增加了预涂装置，模拟正式涂布的工况参数，在预涂位置形成液桥。当模头从预涂位置快速移动至涂布位置时，由于模唇处已经形成了均匀的涂珠，液桥会在基底和模唇之间快速修复并进入稳定状态，从而大大提高涂布开始阶段的厚度稳定性和基底全面积的涂布厚度均匀性；另外，在预涂装置中设有接液槽，最大限度减少预涂造成的溶液的消耗，经济实用，因此，该技术方案的涂布装置既能提高涂布厚度均匀性，也具有良好的经济意义，尤其在钙钛矿薄膜制备的高新领域具有很强的竞争力。作为本技术实施方式的进一步改进，所述水平板包括上平板、下撑板及高度调节元件，所述上平板通过所述高度调节元件与所述下撑板连接，所述高度调节元件沿周向均匀分布在所述下撑板的四个角处，所述下撑板与所述机座固定连接。采用上述技术方案的有益效果是：高度调节元件的引入，可以从不同角度调整水平板的高度，有助于提高水平板的水平精度。作为本技术实施方式的再进一步改进，所述高度调节元件为螺纹连接件，所述上平板上设有水平测量仪。采用上述技术方案的有益效果是：螺纹连接件方便进行连续调节，优选的情况，螺纹连接件采用细牙螺纹，再配以水平测量仪，可以实现在水平测量仪的实时校准过程中对水平板进行更为精准的水平调整。作为本技术实施方式的再进一步改进，所述模头装置还包括导轨，所述模头架为横跨所述涂布平台的龙门式结构，所述模头架底部通过所述导轨与所述机座之间可移动连接。采用上述技术方案的有益效果是：模头架底部设有导轨，尤其是当导轨为精密直线导轨时，模头架可以通过导轨进行更为精准的移动，一方面可以满足大面积涂布的实际需求，另一方面，移动的精准性和稳定性的提高，有利于进一步提升涂布厚度的均匀性。此外，也便于预涂装置的调整。作为本技术实施方式的更进一步改进，所述模头装置还包括微调组件，所述模头通过微调组件与所述伸缩元件连接，所述微调组件包括一件连接板及两件微调元件，所述连接板与所述伸缩元件的伸缩端连接，两件所述微调元件的一端沿所述模头架的移动方向左右对称设置在所述模头顶部，且两件所述微调元件的另一端与所述连接板连接。采用上述技术方案的有益效果是：微调组件的设置，方便精确调整模头两侧的高度，从而可以防止因模头两侧高度不同而造成的涂布厚度不均的情况。作为本技术实施方式的更进一步改进，所述预涂装置还包括伺服控制器，所述伺服控制器为所述预涂辊提供旋转动力。采用上述技术方案的有益效果是：伺服控制器的设置，有助于实现预涂辊的转速可调，以适于不同浓度溶液的预涂需求，也可满足不同供液参数的设定需求，显著扩大了预涂装置的适用范围。作为本技术实施方式的更进一步改进，所述预涂装置还包括预涂辊支架，所述预涂辊支架上对称设有两件支撑臂，两件所述支撑臂包含相同的伸缩柱，且两件所述支撑臂分别支撑所述预涂辊的两端。采用上述技术方案的有益效果是：伸缩柱的引入，可实现仅通过支撑臂的伸缩即可满足预涂辊升降调整的需求，使得预涂辊的调整更为灵活方便。作为本技术实施方式的更进一步改进，所述供液装置包括储液槽、供液泵及供液管路，所述供液泵的进口和出口通过所述供液管路分别与所述储液槽及所述模头上的溶液通道入液口连接。采用上述技术方案的有益效果是：储液槽及供液泵的设置，可以为模头提供稳定的源源不断的溶液，有助于提高涂布厚度的稳定性，尤其适用于大面积涂布的需求。作为本技术实施方式的又进一步改进，所述预涂装置还包括回液泵及回液管路，所述回液泵的进口和出口通过所述回液管路分别与所述接液槽及储液槽连接。采用上述技术方案的有益效果是：回液泵的设置，可以及时将接液槽中的溶液返回输送至储液槽，无需定期倾倒，有助于实现回液的自动化，省却人工操作。作为本技术实施方式的又进一步改进，所述涂布装置还包括传动装置，所述传动装置包括安放机械手及领取机械手，所述安放机械手用于将未涂布的基底放置在所述涂布平台上，所述领取机械手用于将已涂布完成的基底从所述涂布平台上转移至下一工序。采用上述技术方案的有益效果是：传动装置引入安放机械手和领取机械手，可以有效提高基底放置位置的精准性及基底转移的及时性，比人工操作效率更高，质量稳定性更好。附图说明为了更为清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1为本技术的涂布装置预涂状态示意图。图2为本技术的涂布装置正式涂布示意图。图3为本技术的涂布本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钙钛矿薄膜的涂布装置，其特征在于，用以在基底上进行大面积涂布，包括：机座、涂布平台、模头装置、预涂装置及供液装置，其中/n所述涂布平台，固定安装于所述机座，并为涂布工序提供操作平面的平台，包括水平板及为所述水平板提供热量的加热元件；/n所述模头装置，设在所述机座上，包括模头架、模头及伸缩元件，所述模头架底部与所述机座连接，所述模头位于所述涂布平台上方且其内部设有溶液通道，所述模头的顶部通过所述伸缩元件与所述模头架连接，所述模头底部的溶液通道出液口处设有模唇；/n所述预涂装置，包括预涂辊、刮刀及接液槽，所述预涂辊的最高点与放置在所述涂布平台的基底上表面齐平，所述刮刀与所述预涂辊对应设置，用以刮除预涂在所述预涂辊上的溶液，所述接液槽用以接收从所述预涂辊上刮除下来的溶液；/n所述供液装置，与所述溶液通道的入液口连接，为所述模头提供溶液。/n
【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿薄膜的涂布装置，其特征在于，用以在基底上进行大面积涂布，包括：机座、涂布平台、模头装置、预涂装置及供液装置，其中
所述涂布平台，固定安装于所述机座，并为涂布工序提供操作平面的平台，包括水平板及为所述水平板提供热量的加热元件；
所述模头装置，设在所述机座上，包括模头架、模头及伸缩元件，所述模头架底部与所述机座连接，所述模头位于所述涂布平台上方且其内部设有溶液通道，所述模头的顶部通过所述伸缩元件与所述模头架连接，所述模头底部的溶液通道出液口处设有模唇；
所述预涂装置，包括预涂辊、刮刀及接液槽，所述预涂辊的最高点与放置在所述涂布平台的基底上表面齐平，所述刮刀与所述预涂辊对应设置，用以刮除预涂在所述预涂辊上的溶液，所述接液槽用以接收从所述预涂辊上刮除下来的溶液；
所述供液装置，与所述溶液通道的入液口连接，为所述模头提供溶液。
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，所述水平板包括上平板、下撑板及高度调节元件，所述上平板通过所述高度调节元件与所述下撑板连接，所述高度调节元件沿周向均匀分布在所述下撑板的四个角处，所述下撑板与所述机座固定连接。
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，所述高度调节元件为螺纹连接件，所述上平板上设有水平测量仪。
4.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，所述模头装置还包括导轨，所述模头架为横跨所述涂布平台的龙门式结构，所述模头架底部通过所述导轨与所述机座之间可移动连接。
【专利技术属性】
技术研发人员：郑永强，张宇，高辉，孙国平，欧阳俊波，韩长峰，冯宗宝，钱磊，张德龙，
申请(专利权)人：江苏集萃分子工程研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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