四边热压机的制作方法

本实用新型涉及染料敏化太阳能电池板技术领域，具体地，涉及一种用于实现染料敏化太阳能电池板封装的四边热压机。

背景技术：

随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，人们越来越关心我们赖以生存的地球，世界上大多数国家也充分认识到了环境对我们人类发展的重要性。各国都在采取积极有效的措施改善环境，减少污染。这其中最为重要也是最为紧迫的问题就是能源问题，要从根本上解决能源问题，除了寻找新的能源，节能是关键的也是目前最直接有效的重要措施 ，在最近几年,通过努力，人们在节能技术的研究和产品开发上都取得了巨大的成果。

目前，作为代替化石燃料的能源，利用了太阳光的太阳能电池受到关注。太阳能电池是一种将光能转换为电能的光电转换装置，由于以太阳光作为能源，所以对地球环境的影响极小，期待得到更广泛的普及。

其中，染料敏化太阳能电池（dye-sensitized solar cell，缩写为DSSC、DSC 或DYSC），是一种模仿光合作用原理的、廉价的薄膜太阳能电池。它是基于由光敏电极和电解质构成的半导体，是一个电气化学系统。它可以用低廉的材料制成，不需要用精细的仪器制造，其制造过程比以前的电晶体电池更便宜。它可以被制成软片，机械强度大，不需要特别保护来防止树枝的撞击及冰雹。虽然它的能量转换效率比最好的薄膜电池低，但理论上它们的性能比已足够高，在完成市电平价的情况下可以与化石燃料相提并论。

染料敏化太阳电池有原材料丰富、成本低、工艺技术相对简单等优势，在大面积工业化生产中具有较大优势，同时所有原材料和生产工艺都无毒、无污染，部分材料可以得到充分的回收，对保护人类环境具有重要意义。

染料敏化太阳能电池板的四边封装一直是一个难题，原先一直采用特殊UV胶紫外固化封装，材料及设备均非常昂贵，并且费时费力，制约了其规模化发展。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种实现染料敏化太阳能电池板生产的自动化，涉及染料敏化太阳能电池板四边封装自动化的四边热压机。

为了解决上述技术问题，本实用新型的四边热压机，包括：热压模具，玻璃片、热熔膜和钛箔片依次载置于所述热压模具上；位于所述热压模具上方的热压头、压料气缸和压料座；用于驱动所述热压头在上下方向上移动的升降机构；所述热压头配置为当其穿过感应线圈时，所述压料气缸推动压料座伸出以先接触所述钛箔片，随后所述热压头再压在钛箔片的结构。

根据本实用新型，热压工艺原先原有设备采用单边热压方式，费时费力，且在直角交汇处存在二次加热冷却，不利于产品质量。本实用新型热压机采用四边同时热压贴合，不仅保证产品质量，还大大提高了生产效率。

又，在本实用新型中，也可以是，所述升降机构形成为螺母旋转式滚珠丝杆结构。

根据本实用新型，螺母旋转式滚珠丝杆带动热压头上下移动，驱动惯量小，响应快。

又，在本实用新型中，也可以是，还包括用于使所述热压头在移动时定位的由直线轴承导向的导向杆。

根据本实用新型，导向杆由直线轴承导向，确保热压头位置精度。

又，在本实用新型中，也可以是，所述热压头包括热模钢或超殷钢，所述热压头由所述感应线圈感应加热。

根据本实用新型，热压头采用热模钢或超殷钢，具有高的回火稳定性和高的耐热疲劳性，受热温度可达500～800℃。

又，在本实用新型中，也可以是，所述感应线圈的位置固定或者，所述感应线圈的位置随所述热模钢或超殷钢同步运动。

根据本实用新型，线圈位置有固定及随热模钢同步运动两种方式，加热温度根据加热电流大小可调。

又，在本实用新型中，也可以是，还包括设于所述热压头上方的隔热圈。

根据本实用新型，隔热圈可采用PEEK树脂或类同材料，绝缘性能稳定，耐高温310℃～600℃。

又，在本实用新型中，也可以是，还包括使所述热压模具进行定位的定位气缸。

根据本实用新型，工作时输送线上的两个机械手同时从上料工位取出玻璃片与钛箔片，送入热压模具，此时热压模具前后定位气缸伸出定位。

又，在本实用新型中，也可以是，所述热压模具的底部具有均布排列的弹簧。

根据本实用新型，热压模具底部有均布排列的矩形弹簧，使玻璃片与钛箔片受压过程中完全贴合，确保热熔膜受热融化均匀。

又，在本实用新型中，也可以是，还包括用于排出加热废气的废气排出模块，所述废气排出模块包括设于所述热压头附近的吸风罩和与所述吸风罩连通的排风管。

根据本实用新型，吸风罩通过排风管将加热废气排出室外。

又，在本实用新型中，也可以是，还包括供给冷却气体以使热熔膜冷却的冷却风嘴。

根据本实用新型，当热电偶测得温度降至规定温度时，冷却风嘴吹气，热熔膜快速冷却至凝固点，使钛箔片与玻璃片牢固地结合在一起。

根据下述具体实施方式并参考附图，将更好地理解本实用新型的上述内容及其它目的、特征和优点。

附图说明

图1是示出根据本实用新型一实施形态的四边热压机的整体结构示意图；

图2是图1所示四边热压机的侧视图；

附图标记：

1、热压模具；

2、热压头；

3、压料气缸；

4、压料座；

5、隔热圈；

7、丝杆；

8、导向杆；

9、直线轴承；

10、弹簧；

11、吸风罩；

12、排风管；

13、冷却风嘴；

14、定位气缸。

具体实施方式

下面结合具体实施形态和附图来说明本实用新型的实质性特点和显著性的进步。应理解，这些实施形态仅用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

针对现有技术中染料敏化太阳能电池板封装的缺陷，本实用新型提供一种。

图1是示出根据本实用新型一实施形态的四边热压机的整体结构示意图；图2是图1所示四边热压机的侧视图。

如图1所示，本实施形态的四边热压机采用C字结构。该四边热压机中，包括：热压模具，玻璃片、热熔膜和钛箔片依次载置于热压模具上。该四边热压机还包括位于热压模具上方的热压头2、压料气缸3和压料座4，以及用于驱动热压头2在上下方向上移动的升降机构。该热压头2配置为当其穿过感应线圈时，压料气缸3推动压料座4伸出以先接触所述钛箔片，随后热压头2再压在钛箔片的结构。如图1所示，压料气缸3及压料座4可位于热压头2内。具体地，作为升降机构的螺母旋转式滚珠丝杆7带动热压头2上下移动，驱动惯量小，响应快。四根导向杆8由直线轴承9导向，确保热压头2位置精度。该四边热压机还包括设于热压头2上方的隔热圈5。

热压头2可采用热模钢3Cr2W8V或超殷钢，具有高的回火稳定性和高的耐热疲劳性，受热温度可达500～800℃。隔热圈5可采用PEEK树脂或类同材料，绝缘性能稳定，耐高温310℃～600℃。热压头2由感应线圈感应加热，线圈位置有固定或随热模钢同步运动两种方式，加热温度根据加热电流大小可调。另外，设于热压头2附近的吸风罩11通过排风管12将加热废气排出室外。

工作时输送线上的两个机械手同时从上料工位取出玻璃片与钛箔片，玻璃片旋转顺时针旋转90°，与钛箔片印刷线路方向一致，送入热压模具1。热压模具1前后的定位气缸14伸出定位，热熔膜移载机械手将冲切好的热熔膜放入热压模具1。钛箔片翻转180°，使钛箔片印刷线路向下，盖在玻璃片上。

当玻璃片、热熔膜、钛箔片依次送入热压模具1的同时，感应线圈升温至300℃～500℃（例如可在热压头2前后位置埋设热电偶），伺服电机驱动丝杆7带动热压头2穿过感应线圈，压料气缸3推动压料座4伸出，压料座4先接触钛箔片，使钛箔片紧贴热熔膜，避免热压时钛箔片中部拱起，热压头2再压在钛箔片上。

此外，热压模具1的底部有均布排列的弹簧10，例如为矩形弹簧，使玻璃片与钛箔片受压过程中完全贴合，确保热熔膜受热融化均匀。热压头2垂直传递的热量远大于侧向传递的热量，可保证中间线路板不受温升影响。

此外，压料座4可微量浮动，浮动量由压料气缸3强度控制。热压模具1可微量浮动，浮动量由下部的弹簧10强度控制。

另外，该四边热压机还可包括供给冷却气体以使热熔膜冷却的冷却风嘴13。该冷却风嘴13可设有多个，例如在本实施形态中可以设置4个。当热电偶测得温度降至200℃，4个冷却风嘴13同时吹气，热熔膜快速冷却至凝固点114℃，使钛箔片与玻璃片牢固地结合在一起，热压头2升起。

注液机械手将钛箔片与玻璃片结合体（即“电池板”）取出移送至注液工位随行夹具上，继续下道工序。

本实用新型采用热熔膜为由杜邦拜牢粒子吹膜，由回字形冲切机冲切形成，厚度为100~200um的薄膜。在图1所示的实施例中，采用热熔膜为由杜邦拜牢粒子“Bynel® 4033”吹膜形成，厚度为100um的薄膜。热压头采用热模钢3Cr2W8V。隔热圈采用PEEK树脂材料。线圈位置随热模钢同步运动。四边热压机主要参数：

a. Z轴行程： 220 mm；

b. Z轴伺服电机功率： 1.0 KW；

c. 加热电流： 5～7 A；

d. 加热频率： 30 KHz；

e. 加热最高温度： 350 ℃；

f. 压料气缸规格： 40×30 mm；

g. 定位气缸规格： 6×20 mm。

本实用新型四边热压机为实现大规模生产的自动化提供了有效保证，不仅提高了产品质量与生产效率，还降低了设备成本与劳动力成本。

在不脱离本实用新型的基本特征的宗旨下，本实用新型可体现为多种形式，因此本实用新型中的实施形态是用于说明而非限制，由于本实用新型的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。