【技术实现步骤摘要】
本申请涉及卷对卷涂布,特别是涉及一种柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备。
技术介绍
1、钙钛矿薄膜太阳能电池因其制造工艺简单、材料成本较低、结构带隙可控等特点,近十年来无论是科学研究,还是产业化推进方面,都取得了较大突破。现阶段单节钙钛矿太阳能电池转换效率已超过25%,钙钛矿叠层太阳能电池转换效率已超过28%,晶硅-钙钛矿叠层太阳能电池转换效率已超过31%,使其成为最具潜力的光伏电池。
2、随着钙钛矿太阳能电池由研发向产业化推进,光电器件及组件面积需求逐渐增大。现阶段基底多采用刚性导电玻璃,或硅基薄膜电池,主要的涂布方式是平板涂布。采用平板涂布时,每片基材的涂布都是一个独立的过程,换片时需要有一个起止的动作,这不仅会影响生产效率,不利于大规模连续性生产,而且每片基材在涂布起止边缘位置处的均匀性质量管控难度很大。
3、实际中,由于具备轻薄、透光性强、短波长吸光能力强、弱光效应好、可在柔性基材上制备的优点,钙钛矿太阳能电池在bipv(建筑集成光伏)领域和cipv(汽车集成光伏)领域的应用潜力巨大。而轻薄、便于安装、生产效率高、质量好等方面的优势,使得柔性钙钛矿薄膜电池有望成为bipv和cipv的最佳备选。
4、然而,现有技术中,制备卷对卷柔性钙钛矿功能层时,通常是将涂布有湿膜的基材直接传输至烘箱中热烘,而后收卷。但这种方式制备的钙钛矿功能层,一方面结晶效果差,导致晶体内部载流子的传输距离大幅降低,复合几率大,直接影响光伏器件的光电转换效率;另一方面,功能层结晶所需时间长,影响卷对卷涂布生产的连续性和
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的至少一个问题,本申请的目的在于提供一种柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,通过设置涂布后的及时预干燥,并结合有效的真空干燥,不仅能提高卷对卷涂布的生产效率,而且能够提高柔性功能层的结晶效果。尤其适用于柔性钙钛矿功能层的连续性生产,生产效率高,且制备的钙钛矿功能层纯度高、结晶质量好,相应太阳能电池的光电转换效率高,适用于bipv和cipv。
2、为实现上述目的,本申请提供的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,所述设备包括沿基材传输方向依次设置的放卷装置、涂布装置、预干燥装置、真空干燥装置、热烘装置和收卷装置;其中,
3、所述预干燥装置被配置为对涂布后的基材进行预干燥;
4、所述真空干燥装置被配置为对预干燥后的基材进行真空干燥;且
5、所述预干燥装置,包括,
6、箱体,开设有进料口和出料口,供涂布后的基材穿过所述箱体;
7、设于所述箱体内的加热单元,被设置为对传输至所述箱体内的基材进行加热干燥;
8、被设置为向所述箱体内送风的送风单元;
9、被设置为向所述箱体外排风的排风单元;以及,
10、控制单元,被配置为控制所述加热单元、所述送风单元和所述排风单元中的至少一个的运行状态。
11、优选地,所述预干燥装置还包括,
12、气压测量单元,被设置为测量所述箱体内的气压值;
13、控制单元,响应于所述气压值小于第一气压阈值,控制所述排风单元减小排风量,并响应于所述气压值大于第二气压阈值,控制所述排风单元增大排风量;
14、其中,所述第一气压阈值小于所述第二气压阈值。
15、优选地,所述预干燥装置还包括,
16、气体浓度测量单元,被设置为测量所述箱体内的气体浓度值;
17、所述控制单元,还响应于所述气体浓度值小于第一浓度阈值,控制所述送风单元增大送风量;
18、所述控制单元,并响应于所述气体浓度值大于第二浓度阈值,控制所述送风单元减小送风量;
19、其中,所述第一浓度阈值小于所述第二浓度阈值。
20、优选地,所述设备还包括,
21、温度测量单元,被设置为测量所述箱体内的温度值;
22、所述控制单元,还响应于所述温度值小于第一温度阈值,控制所述加热单元增大控温参数,直至所述温度值处于第一温度范围;
23、所述控制单元,并响应于所述温度值小于第二温度阈值,且持续时长大于第一时长阈值,则发出提醒;
24、其中,所述第二温度阈值小于等于所述第一温度阈值,且所述第一温度阈值小于所述第一温度范围的最小温度值。
25、进一步优选地,所述加热单元为红外加热单元,所述控温参数为所述红外加热单元的电功率;所述温度测量单元包括热电偶。
26、优选地,所述预干燥装置还包括,
27、风帘单元,被设置为向所述进料口和/或所述出料口提供风帘吹扫;其中,所述进料口和所述出料口呈狭缝状。
28、优选地,所述真空干燥装置,包括沿基材传输方向依次设置的第一储料单元、真空干燥单元和第二储料单元;其中,
29、所述第一储料单元被配置为,进料速度匹配于所述放卷装置的放卷速度,出料速度匹配于所述真空干燥单元的进料速度;
30、所述真空干燥单元被配置为对预干燥后的基材进行真空干燥;
31、所述第二储料单元被配置为,进料速度匹配于所述真空干燥单元的出料速度,出料速度匹配于所述收卷装置的收卷速度。
32、优选地,所述送风单元,包括设于送风管路末端的送风嘴;至少一个送风嘴的送风方向为可调节设置,且至少一个送风嘴相对于所述箱体内的基材的高度可调节设置。
33、进一步优选地,所述送风单元,包括设于所述送风管路中的气体静压箱;所述气体静压箱被设置为向至少两个所述送风嘴供风。
34、优选地,所述柔性功能薄膜为钙钛矿薄膜。
35、本申请的一种柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,通过对涂布后的基材进行及时地预干燥,并采用箱体结构,减少外界水氧,灰尘颗粒污染影响,有助于减少晶体杂质,得到高纯度晶体。并通过加热单元、送风单元和排风单元,对传输至箱体内的基材实现烘干和风干相结合的预干燥。该预干燥能够匹配需要以静态真空干燥代替动态传输的真空干燥装置,有效缩短静态真空干燥的时长,提高整体走膜速度,从而提高柔性功能层的卷对卷连续性生产的效率。以及通过控制单元控制加热单元、送风单元或排风单元的运行,来控制预干燥的干燥程度,使得预干燥能够达到表面初步干燥而未生成晶核的状态,从而不仅能够提高连续性生产率,而且有助于确保在真空干燥时才进行高质量成核。由此,不仅能提高卷对卷涂布的生产效率,而且能够提高柔性功能层的结晶效果。尤其适用于柔性钙钛矿功能层的连续性生产,生产效率高,且制备的钙钛矿功能层纯度高、结晶质量好,相应太阳能电池的光电转换效率高,适用于bipv和cipv。
36、本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。
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1.一种柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述设备包括沿基材传输方向依次设置的放卷装置、涂布装置、预干燥装置、真空干燥装置、热烘装置和收卷装置;其中,
2.根据权利要求1所述的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述预干燥装置还包括,
3.根据权利要求2所述的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述预干燥装置还包括,
4.根据权利要求1所述的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述设备还包括,
5.根据权利要求4所述的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述加热单元为红外加热单元,所述控温参数为所述红外加热单元的电功率;所述温度测量单元包括热电偶。
6.根据权利要求1所述的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述预干燥装置还包括,
7.根据权利要求1所述的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述真空干燥装置,包括沿基材传输方向依次设置的第一储料单元、真空干燥单元和第二储料单元;其中,
8.根据权利要求1所述的柔性功能薄膜的卷对
9.根据权利要求8所述的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述送风单元,包括设于所述送风管路中的气体静压箱;所述气体静压箱被设置为向至少两个所述送风嘴供风。
10.根据权利要求1-9任一项所述的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述柔性功能薄膜为钙钛矿薄膜。
...【技术特征摘要】
1.一种柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述设备包括沿基材传输方向依次设置的放卷装置、涂布装置、预干燥装置、真空干燥装置、热烘装置和收卷装置;其中,
2.根据权利要求1所述的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述预干燥装置还包括,
3.根据权利要求2所述的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述预干燥装置还包括,
4.根据权利要求1所述的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述设备还包括,
5.根据权利要求4所述的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在于,所述加热单元为红外加热单元,所述控温参数为所述红外加热单元的电功率;所述温度测量单元包括热电偶。
6.根据权利要求1所述的柔性功能薄膜的卷对卷连续制备设备,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯宗宝,欧阳俊波,龙云波,乔静,李莲花,
申请(专利权)人:苏州淇新智能装备科技有限公司,
类型:新型
国别省市:
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