【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钙钛矿电池，具体涉及一种电池表面涂布装置和方法。
技术介绍
1、钙钛矿型太阳能电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，其具有载流子寿命长、迁移率高、前驱体材料易得、可溶液法制备等众多优点。钙钛矿材料不仅能够以薄膜的形态涂覆于导电玻璃等电池上形成独立的钙钛矿电池，还能够作为顶电池涂敷于硅基电池、铜铟镓硒(ci gs)电池等底电池上进一步形成复合型电池结构，被视为下一代最有潜力的太阳能吸收层材料。
2、钙钛矿薄膜在基底上的沉积通常采用涂布设备来实现，在大面积基底涂布过程中，基底因其材料本身特性会具有一定程度的翘曲、表面平整度不一的情况，常规涂布设备通常只在涂布开始前做单点或多点检测，然后通过调整基底的设置高度或倾斜程度来完成涂布前校准。目前，为提升太阳能电池的效率，行业中的共识是在较低成本的硅基电池上涂敷钙钛矿层，形成钙钛矿叠层电池，而硅基电池的硅片通常采用金刚丝拉制切割而成，因金刚丝在切割时存在跳动和偏移，沿着切割方向所形成的硅片表面会呈现出若干条状凸起或凹陷，如图1所示，凸起和凹陷的截面可能是不规则的弧形，导致硅片在切割过程中自身厚度存在10-20微米的厚度差，故不论是单点还是多点检测均无法准确获取电池表面特征，加大了均一化成膜的难度，成膜不均匀使得电池各处透光性能有所差别，进而使得电池在受光进行光电转换的过程中容易形成热斑，降低电池甚至组件的耐久性，难以保证电池良品率和发电效率。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种
2、第一方面，本专利技术提供了一种电池表面涂布装置，包括：具有承载面的载台、检测单元、顶针阵列、控制单元和涂布结构，所述承载面适于设置电池，所述承载面的水平方向具有相互垂直的第一方向和第二方向；检测单元通过逐行扫描或s形扫描来检测所述电池的表面特征，以及将所述电池的表面特征发送至控制单元；顶针阵列包括多个垂直于所述载台的承载面设置的顶针结构，所述电池通过所述顶针阵列的顶端支撑；所述控制单元用于根据所述表面特征控制所述顶针阵列，以调节所述电池各处的高度；涂布结构设置于所述载台上方，所述涂布结构适于在所述承载面上方水平移动，随所述涂布结构的移动，所述顶针阵列根据所述电池的表面特征、相对于所述电池的表面单点垂直运动，以涂敷涂料于所述电池上表面形成厚度一致的薄膜结构。
3、在一种可选的实施方式中，所述电池的表面具有条状凸起或凹陷，所述电池以条状凸起或凹陷与所述第一方向平行放置于所述顶针阵列上，所述涂布结构沿所述第二方向移动。
4、在一种可选的实施方式中，所述检测单元包括设置于同一水平面的至少两个激光头，所述激光头的出光方向朝向所述承载面。
5、在一种可选的实施方式中，所述载台的承载面设有安装孔，所述顶针阵列设置于所述安装孔内；多个所述顶针结构的排列呈矩形布置或呈梅花形布置；所述顶针结构靠近所述电池的一端的截面尺寸为1mm2-100mm2；在第一方向和第二方向上相邻的顶针结构之间的间距为1cm-5cm。
6、在一种可选的实施方式中，还包括基架，所述基架设置在所述载台下方且与所述载台间隔固定，所述顶针阵列的安装端固定在所述基架上，所述顶针阵列的输出端伸入所述载台的安装孔内。在一种可选的实施方式中，电池表面涂布装置还包括：支撑架，所述支撑架沿所述第一方向延伸设置于所述载台上方，且适于受驱动地沿所述第二方向移动；所述检测单元沿所述第一方向可滑动地设置于所述支撑架一侧。
7、在一种可选的实施方式中，所述涂布结构固定安装于所述支撑架上，以随所述支撑架的移动而移动；所述涂布结构包括：
8、承载结构，在第二方向上，所述承载结构安装在所述支撑架上背离所述检测单元的一侧；
9、涂布头和涂料供给箱，所述涂布头固定安装在所述承载结构上以使所述涂布头的出料口朝向所述承载面，所述涂料供给箱安装在所述支撑架上以与所述涂布头相连通。
10、第二方面，本专利技术提供了一种电池表面涂布方法，包括：放置电池于载台的承载面上，所述承载面的水平方向具有相互垂直的第一方向和第二方向；通过检测单元逐行扫描或s形扫描来检测电池的表面特征，以及将所述电池的所述表面特征发送至控制单元；涂布结构对所述电池表面进行涂布，所述控制单元根据表面特征控制顶针阵列的多个顶针结构，随所述涂布结构的移动实时调节电池各处的高度，使所述涂布结构工作移动时与所述电池各处的距离相同，以涂敷涂料于所述电池上表面形成厚度一致的薄膜结构。
11、在一种可选的实施方式中，所述顶针结构包括在垂直于所述承载面的方向上设置的顶针本体和驱动件，所述顶针本体位于靠近所述电池的一侧；
12、所述涂布结构移动时，在控制单元的控制下，与所述涂布结构相对应的、位于所述电池下方的顶针结构的驱动件开启，带动所述顶针本体单点垂直运动。
13、在一种可选的实施方式中，放置电池在所述承载面上之后，还包括：在所述载台上方设置沿所述第一方向延伸的支撑架，支撑架适于受驱动地沿第二方向移动；设置所述检测单元和所述涂布结构于所述支撑架在所述第二方向上的两侧；
14、涂布结构对所述电池表面进行涂布的步骤中，所述检测单元和所述涂布结构朝向所述支撑架上所述检测单元所在的一侧移动以先后完成检测和涂布。
15、本专利技术具有以下优点:
16、1.本专利技术提供的电池表面涂布装置，包括载台、检测单元、顶针阵列、控制单元和涂布结构，电池放置于承载面上，检测单元通过在电池上方移动，逐行扫描或s形扫描来获取电池上各点与检测单元之间的距离，无遗漏地实现对放置于承载面上电池表面特征的全面获取，将电池上表面的表面特征，诸如电池表面凹凸不平、倾斜等所导致的距离差异收集并发送至控制单元，控制单元接收上述距离差异信息并进行分析，控制顶针阵列启动，随涂布结构的移动在电池需要进行调整的区域，顶针阵列的多个顶针结构选择性升降以实时调整电池，最大程度保证电池上表面位于同一水平面，涂布结构从载台的一侧匀速移动到另一侧，移动时沿同一水平面，保证涂料到达电池各处都是均匀的，保证涂布的成膜一致性，提高电池良品率和发电效率。
17、2.本专利技术提供的电池表面涂布装置，检测单元包括设置于同一水平面的至少两个激光头，有效节省扫描时间，加快工作进程，兼顾经济效益。
18、3.本专利技术提供的电池表面涂布装置，顶针阵列的多个顶针结构呈矩形布置或呈梅花形布置，排布规整，便于控制调整。
19、4.通过本专利技术电池表面涂布装置制备得到钙钛矿膜层相较常规涂布装置制备的钙钛矿膜层，厚度百分比误差降低了0.7％，大大提高了涂布的成膜一致性，进而提升钙钛矿叠层电池的光电转换效率及发电功率。
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1.一种电池表面涂布装置，包括具有承载面(11)的载台(1)，所述承载面(11)适于设置电池(100)，所述承载面(11)的水平方向具有相互垂直的第一方向和第二方向；其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的电池表面涂布装置，其特征在于，所述电池(100)的表面具有条状凸起或凹陷，所述电池(100)以条状凸起或凹陷与所述第一方向平行放置于所述顶针阵列(3)上，所述涂布结构(4)沿所述第二方向移动。
3.根据权利要求1所述的电池表面涂布装置，其特征在于，所述检测单元(2)包括设置于同一水平面的至少两个激光头，所述激光头的出光方向朝向所述承载面(11)。
4.根据权利要求1所述的电池表面涂布装置，其特征在于，所述载台(1)的承载面(11)设有安装孔(12)，所述顶针阵列(3)设置于所述安装孔(12)内；
5.根据权利要求4所述的电池表面涂布装置，其特征在于，还包括基架(5)，所述基架(5)设置在所述载台(1)下方且与所述载台(1)间隔固定，所述顶针阵列(3)的安装端固定在所述基架(5)上，所述顶针阵列(3)的输出端伸入所述载台(1)
6.根据权利要求1-5任一项所述的电池表面涂布装置，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求6所述的电池表面涂布装置，其特征在于，所述涂布结构(4)固定安装于所述支撑架(6)上，以随所述支撑架(6)的移动而移动；所述涂布结构(4)包括：
8.一种电池表面涂布方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的电池表面涂布方法，其特征在于，所述顶针结构包括在垂直于所述承载面(11)的方向上设置的顶针本体(31)和驱动件(32)，所述顶针本体(31)位于靠近所述电池(100)的一侧；
10.根据权利要求8所述的电池表面涂布方法，其特征在于，放置电池(100)在所述承载面(11)上之后，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电池表面涂布装置，包括具有承载面(11)的载台(1)，所述承载面(11)适于设置电池(100)，所述承载面(11)的水平方向具有相互垂直的第一方向和第二方向；其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的电池表面涂布装置，其特征在于，所述电池(100)的表面具有条状凸起或凹陷，所述电池(100)以条状凸起或凹陷与所述第一方向平行放置于所述顶针阵列(3)上，所述涂布结构(4)沿所述第二方向移动。
3.根据权利要求1所述的电池表面涂布装置，其特征在于，所述检测单元(2)包括设置于同一水平面的至少两个激光头，所述激光头的出光方向朝向所述承载面(11)。
4.根据权利要求1所述的电池表面涂布装置，其特征在于，所述载台(1)的承载面(11)设有安装孔(12)，所述顶针阵列(3)设置于所述安装孔(12)内；
5.根据权利要求4所述的电池表面涂布装置，其特征在于，还包括基架(5)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：周肃，萧吉宏，王文静，徐晓华，
申请(专利权)人：安徽华晟新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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