本发明专利技术公开了一种二氧化钛浆料喷涂装置，其包括与控制单元连接的供料单元、喷涂单元及输送单元，供料单元与喷涂单元连接以提供二氧化钛浆料，输送单元设置于喷涂单元的下方以输送玻璃基板，喷涂单元包括喷头及设置于喷头的一端面上且正对玻璃基板的喷嘴，喷嘴用于将二氧化钛浆料喷涂于玻璃基板上；用喷涂方法来制备二氧化钛膜层，替代现有的丝网印刷技术，使喷涂效率大为提高，同时使制得的二氧化钛膜层更均匀，能有效提高染料敏化电池的转换效率；且能根据实际需要改变和设计喷嘴的数量，在喷涂过程中可分段执行喷涂工艺，以得所需图案化的二氧化钛膜层，使得生产的灵活性更高，实用性更强。另，本发明专利技术还公开了一种制备二氧化钛膜层的喷涂方法。
Titanium dioxide slurry spraying device and spraying method
The invention discloses a titanium dioxide slurry spraying device, which comprises a feeding unit, and control unit is connected with the spraying unit and the transporting unit, feeding unit and spraying unit connected to provide titanium dioxide slurry conveying unit, is arranged below the spraying unit for conveying unit comprises a glass substrate, spray nozzle and nozzle is arranged on the end face and the nozzle is a glass substrate, the nozzle for titanium dioxide slurry spray on glass substrate; using a spray method to prepare titanium dioxide film, instead of screen printing technology at present, the spraying efficiency is greatly improved, and the prepared titanium dioxide film is more uniform, can effectively improve the conversion efficiency of DSSC; and according to the number of the actual need to change and design of the nozzle, can subsection spraying process in the spraying process, in order to get the desired pattern The titanium dioxide film makes the production more flexible and more practical. In addition, the invention also discloses a spraying method for preparing titanium dioxide film.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种太阳能电池板的制备装置及制备方法，尤其涉及一种适用于染料 敏化太阳能电池的二氧化钛薄膜层的制备装置及制备方法。
技术介绍
随着全球能源紧缺及环境污染问题的日趋严重，太阳能的有效开发和利用已 成为目前热门的课题，硅太阳能电池的使用虽然比较成熟，但因其制备工艺复杂，价格 昂贵，因此无法得到大规模的普及应用，上世纪90年代出现的染料敏化太阳能电池 (Dye-sensitized solar cell, DSC)，是一种基于植物叶绿素光合作用原理研制的太阳能 电池，其原材料丰富、成本低、工艺技术相对简单，在大面积工业化生产中具有较大的优势， 同时所有原材料和生产工艺都是无毒、无污染的，部分材料可以得到充分的回收，对保护人 类环境具有重要的意义，因此引起了人们的广泛关注，是下一代太阳能电池的有力竞争者， DSC是一种使用宽禁带半导体材料的太阳能电池，宽禁带半导体有较高的热力学稳定性和 光化学稳定性，不过本身捕获太阳光的能力非常差，但将适当的染料吸附到半导体表面上， 借助于染料对可见光的强吸收，可以将半导体的光谱响应拓宽到可见光区，这种现象称为 半导体的敏化作用，而载有染料的半导体称为染料敏化半导体电极。染料敏化太阳能电池的主要结构包括光阳极、电解质及对电极，其中，光阳极是在 导电基板上制备氧化钛、氧化锌等薄膜形成，光阳极起着吸附染料、分离电荷和收集光电子 等作用，光阳极的制备通常采用丝网印刷方法，将半导体浆料涂布在导电基板上，再经高温 烧结以获得半导体薄膜，对电极是在导电基板上制备无机绝缘层，并印刷钼电极，然后进行 烧结得到，最后将光阳极和对电极进行对接、灌注电解质、封装，进而得到完整的染料敏化 太阳能电池；当太阳光照射到电池上时，染料分子吸收光能被激发，激发态电子不稳定，快 速注入到二氧化钛(TiO2)导带中，再通过多孔的TiO2薄膜传输到光阳极，从外电路通过负 载传输到对电极，同时失去电子的氧化态染料分子很快被还原，实现了电荷分离；电解质中 的氧化还原电对(Ι37Γ)将空穴传输到对电极，与电子复合，从而完成一个循环，由此看出， TiO2薄膜是DSC的重要组成部分之一，它是由纳米尺寸的TiA粒子互相连接而成的具有三 维网络的多孔结构，TiO2粒子排布结构合理，连接性良好，有助于电子的传导，从而可以大 大提高染料敏化太阳能电池的光电转化效率。但现有对染料敏化太阳能电池的TiA薄膜制备所采用的丝网印刷方法，由于对半 导体浆料的粘度要求很高，通常不能一次成膜，需要反复的印刷数次，二氧化钛薄膜的制备 速度相对较慢，形成的二氧化钛膜层相对较厚，且二氧化钛膜层不够均勻，直接导致染料敏 化太阳能电池转换效率较低。因此，急需一种制备速度快、生成的二氧化钛膜层均勻、能有效提高染料敏化电池 的转换效率的制备装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制备速度快、生成的二氧化钛膜层均勻、能有效提高 染料敏化电池的转换效率的制备装置。本专利技术的另一目的在于提供一种喷涂方法，利用该方法来制备二氧化钛膜层，制 备速度快、生成的二氧化钛膜层均勻、并能有效提高染料敏化电池的转换效率。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为提供一种二氧化钛浆料喷涂装置，适用 于染料敏化太阳能电池的二氧化钛薄膜层的制备，所述二氧化钛浆料喷涂装置包括供料单 元、喷涂单元、输送单元及控制单元，所述供料单元与所述喷涂单元连接，用于为所述喷涂 单元提供二氧化钛浆料，所述输送单元设置于所述喷涂单元的下方，用于输送玻璃基板，所 述供料单元、喷涂单元及输送单元均与所述控制单元连接，其中，所述喷涂单元包括喷头及 喷嘴，所述喷嘴设置于所述喷头的一端面上，且正对所述玻璃基板，用于将所述二氧化钛浆 料喷涂于所述玻璃基板上。较佳地，所述喷嘴至少为一个，所述喷嘴均勻地布置于所述喷头的一端面上，更具 体地，所述喷头与所述玻璃基板之间的距离小于1.00毫米。较佳地，所述喷嘴的开口为8. 00X0. 10毫米，误差范围为士0. 02毫米。 较佳地，所述供料单元包括研磨子单元及搅拌子单元，所述研磨子单元与所述搅 拌子单元连接，所述搅拌子单元与所述喷涂单元连接，研磨子单元和搅拌子单元分别用于 对二氧化钛原料进行研磨和搅拌，以得到所需的二氧化钛浆料。较佳地，所述输送单元包括输入子单元及输出子单元，所述输入子单元连接于所 述喷涂单元的输入端，用于输入玻璃基板，所述输出子单元连接于所述喷涂单元的输出端， 用于将喷涂后的玻璃基板输出。一种使用本专利技术二氧化钛浆料喷涂装置来制备二氧化钛膜层的喷涂方法，包括如 下步骤(1)将二氧化钛原料送入供料单元的研磨子单元，对所述二氧化钛原料进行磨料 处理；( 将所述经磨料处理后的二氧化钛原料输送到搅拌子单元，进行搅拌以得到二氧 化钛浆料；C3)控制输送单元的输入子单元将玻璃基板输送到指定位置；(4)开启喷涂单 元，通过喷嘴将所述二氧化钛浆料喷涂到玻璃基板上，以形成图案化的二氧化钛膜层；(5) 控制输送单元的输出子单元将所述喷涂后的玻璃基板输出。较佳地，所述步骤(4)还包括在所述玻璃基板上进行多次喷涂的步骤，更具体地， 所述步骤中的喷涂压力为0. 12kg/cm2。较佳地，所述步骤( 之后还进一步包括对所述喷涂后的玻璃基板上的二氧化钛 膜层进行高温处理的步骤。与现有技术相比，由于本专利技术的二氧化钛浆料喷涂装置，其包括供料单元、喷涂单 元、输送单元及控制单元，所述供料单元与所述喷涂单元连接，用于为所述喷涂单元提供二 氧化钛浆料，所述输送单元设置于所述喷涂单元的下方，用于输送玻璃基板，所述供料单 元、喷涂单元及输送单元均与所述控制单元连接，其中，所述喷涂单元包括喷头及喷嘴，所 述喷嘴设置于所述喷头的一端面上，且正对所述玻璃基板，用于将所述二氧化钛浆料喷涂 于所述玻璃基板上；采用喷涂方法来制备二氧化钛膜层，替代现有技术中的丝网印刷技术， 使喷涂效率大为提高，同时使制得的二氧化钛膜层更均勻，能有效提高染料敏化电池的转 换效率；且能根据实际需要改变和设计喷嘴的数量，并能在喷涂过程中，分段执行喷涂工4艺，以得到所需的图案化的二氧化钛膜层，使得生产的灵活性更高，实用性更强。 附图说明图1是本专利技术喷涂设备的原理框图。图2是本专利技术喷涂设备的具体实施例的原理框图。图3是图1中喷涂单元的结构示意图。图4是喷涂后形成二氧化钛膜层的玻璃基板的结构示意图。图5是本专利技术喷涂方法的流程图。具体实施例方式现在参考附图描述本专利技术的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如图1-图3所示，本专利技术二氧化钛浆料喷涂装置包括控制单元100、供料单元 200、喷涂单元300及输送单元400，所述供料单元200与所述喷涂单元300连接，用于为所 述喷涂单元300提供二氧化钛浆料，所述输送单元400设置于所述喷涂单元300的下方，用 于输送玻璃基板，所述供料单元200、喷涂单元300及输送单元400均与所述控制单元100 连接，其中，供料单元200包括研磨子单元201及搅拌子单元202，所述研磨子单元201与所 述搅拌子单元202连接，所述搅拌子单元202与所述喷涂单元300连接，研磨子单元201用 于研磨二氧化钛原料，而搅拌子单元202用于对研磨后的二氧化钛原料进行搅拌，以形成 所需的二氧化钛浆料本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种二氧化钛浆料喷涂装置，适用于染料敏化太阳能电池的二氧化钛薄膜层的制备，其特征在于：所述二氧化钛浆料喷涂装置包括供料单元、喷涂单元、输送单元及控制单元，所述供料单元与所述喷涂单元连接，用于为所述喷涂单元提供二氧化钛浆料，所述输送单元设置于所述喷涂单元的下方，用于输送玻璃基板，所述供料单元、喷涂单元及输送单元均与所述控制单元连接，其中所述喷涂单元包括喷头及喷嘴，所述喷嘴设置于所述喷头的一端面上，且正对所述玻璃基板，用于将所述二氧化钛浆料喷涂于所述玻璃基板上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨明生，赵伟明，谭国良，
申请(专利权)人：东莞宏威数码机械有限公司，东莞有机发光显示产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。