一种全自动的染料敏化太阳能电池染料敏化设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及染料敏化太阳能电池领域，具体地，涉及一种全自动的染料敏化太阳能电池染料敏化设备。一种全自动的染料敏化太阳能电池光阳极吸附染料敏化剂的专用染料浸泡机。
【背景技术】
[0002]染料敏化太阳能电池，因其价格低廉、工艺简单、环境友好，被广泛认为是硅基太阳能电池的替代品。染料敏化太阳电池主要由纳米半导体薄膜、染料光敏化剂、电解质和对电极组成。
[0003]由于染料敏化剂需要吸附在纳米半导体薄膜上从而形成光阳极吸收太阳光，所以其在纳米半导体薄膜上的吸附是一个重要问题。目前染料敏化剂的吸附一般都采用人工或简易的设备进行，吸附的均匀性和自动化程度都很低。为此有待研发出一种能均匀吸附染料、自动清洗吸附后的光阳极、自动补充染料溶液成分的设备，以解决现有技术中的各种问题。
【发明内容】
[0004]鉴于以上存在的问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种全自动的染料敏化太阳能电池染料敏化设备，包括依次设置的以下单元:载置染料敏化太阳能电池的光阳极的上料单元;对所述光阳极进行染料敏化的染料浸泡单元，所述染料浸泡单元包括容纳有染料敏化剂的染料浸泡槽；用于对敏化后的所述光阳极进行清洗的清洗单元；用于对清洗后的所述光阳极进行干燥的干燥单元;和接受干燥后的所述光阳极的下料单元;还包括用于将所述光阳极依次传输至上述各单元的传输装置。
[0005]根据本发明，通过传输装置将染料敏化太阳能电池的光阳极依次传输至上料单元、染料浸泡单元、清洗单元、干燥单元和下料单元，从而实现对光阳极染料敏化的自动化作业。该设备适合各种溶剂的光阳极染料敏化剂吸附，将需吸附染料敏化剂的光阳极浸于染料溶液中，并对吸附后的阳极表面残留的染料溶液进行自动清洗，该设备的高度自动化便于染料敏化太阳能电池大规模生产。
[0006]又，本发明中，所述光阳极放置于料盒中，所述传输装置通过传输所述料盒将所述光阳极传输至上述各单元。
[0007]根据本发明，传输装置通过传输装有光阳极的料盒而有效地实现将光阳极传输至上述各单元。
[0008]又，本发明中，还包括用于对容纳于所述染料浸泡槽内的所述染料敏化剂进行加热的加热装置，优选地，所述加热装置为电加热构件，更优选地，所述加热装置包括设置于所述染料浸泡槽的槽底部或槽侧面的加热膜。
[0009]根据本发明，通过设置加热装置对染料敏化剂溶液直接进行加热，或通过对槽体加热后间接对溶液加热，可以实现染料敏化剂在光阳极纳米多孔薄膜内的快速吸附。
[0010]又，本发明中，还包括用于使容纳于所述染料浸泡槽内的所述染料敏化剂进行循环的循环装置，所述循环装置包括将所述染料浸泡槽内的所述染料敏化剂排出后再次从所述染料浸泡槽的槽底部供给至所述染料浸泡槽内的循环路径、和设置于所述循环路径中的栗;优选地，所述栗为隔膜栗。
[0011]根据本发明，使容纳于染料浸泡槽内的染料敏化剂进行循环的循环装置，可以使染料敏化剂的浓度及温度更加均匀。
[0012]又，本发明中，还包括设置于所述循环路径中的过滤装置。
[0013]根据本发明，循环路径中的过滤装置可以使原料带入或过程中产生的部分杂质得到滤除，确保吸附的效果。
[0014]又，本发明中，还包括使流入所述染料浸泡槽的所述染料敏化剂匀流的匀流机构，所述匀流机构包括在所述染料浸泡槽的所述槽底部均匀排布的多个通孔或设置于所述槽底部的具备均匀排布的多个贯穿孔的匀流板。
[0015]根据本发明，使染料敏化剂从在染料浸泡槽的槽底部均匀排布的多个通孔注入槽体，或者再经过设置于槽底部的具备均匀排布的多个贯穿孔的匀流板后与槽体内的溶液主体混合，可以实现染料敏化剂在光阳极纳米多孔薄膜内的均匀吸附。
[0016]又，本发明中，还包括使容纳于所述染料浸泡槽内的所述染料敏化剂鼓泡的鼓泡装置，所述鼓泡装置包括设置于所述染料浸泡槽的槽底部且通有气体的鼓泡管，所述鼓泡管的侧面开有气孔。
[0017]根据本发明，鼓泡装置为在槽底放置有鼓泡管，鼓泡管侧面开有气孔，通气时，气体从气孔中溢出，带动底部液体上扬，从而有利于实现染料敏化剂在光阳极纳米多孔薄膜内的均匀吸附。
[0018]又，本发明中，还包括用于检测所述染料浸泡槽内的所述染料敏化剂是否达到规定液位的液位检测装置;和基于所述液位检测装置的检测结果将所述染料敏化剂从供料部自动补充至所述染料浸泡槽的自动补液装置。
[0019]根据本发明，通过液位检测装置检测染料浸泡槽内的染料敏化剂是否达到规定液位，并基于液位检测装置的检测结果，通过自动补液装置将染料敏化剂从供料部自动补充至染料浸泡槽。从而确保染料溶液的浓度、体积的稳定性，染料溶液浓度一致，保证了染料敏化太阳能电池性能的均一性。
[0020]又，本发明中，所述清洗单元包括依次设置的冲洗槽、浸洗槽和淋洗槽，各槽被供给来自相邻的下游侧的槽内的溶液。
[0021]根据本发明，清洗用溶剂为多级利用，淋洗后的液体再用于浸洗，浸洗后的液体再用于冲洗，有效地降低了溶剂的使用量，适合于大规模生产。
[0022]又，本发明中，还包括设置于所述冲洗槽与浸洗槽之间的第一中间槽、和设置于所述浸洗槽与淋洗槽之间的第二中间槽，所述第一中间槽具备外槽和内槽，所述冲洗槽配置为分别向所述外槽和内槽排出液体并从所述内槽供给液体;所述浸洗槽配置为向所述内槽排出液体并从所述第二中间槽供给液体;所述淋洗槽配置为向所述第二中间槽排出液体并分别从所述第二中间槽和供液槽供给液体。
[0023]根据本发明，可以有效地实现清洗用溶剂的多级利用。
[0024]根据下述【具体实施方式】并参考附图，将更好地理解本发明的上述内容及其它目的、特征和优点。
【附图说明】
[0025]图1为根据本发明一实施形态的全自动的染料敏化太阳能电池染料敏化设备的整体结构示意图；
图2为图1所示的染料敏化设备的清洗单元的结构示意图；
图3为图1所示的染料敏化设备的示出了染料浸泡槽及其周围构件的局部结构示意图。
[0026]附图标记:
1、上料机构;2、染料浸泡槽;20、温度检测机构;21、槽体;22、槽底部;23、盖体;24、加热膜;25、通孔;26、匀流板;26a、贯穿孔;27、鼓泡管;27a、气孔;28、液位检测管、29、溢流机构；
3、清洗单元;31、冲洗槽;32、浸洗槽;33、淋洗槽;34、第一中间槽;34a、外槽;34b、内槽;35、第二中间槽;36、(清洗用)溶剂供液槽;37、(清洗用)溶剂回收槽;a、第一液路;b、第二液路；c第三液路;d、第四液路;e、第五液路;f、第六液路;g、第七液路;h、第八液路;4、干燥槽;5、下料机构；6、传输装置;61、传输导轨;62、传输机械手；7、(染料敏化剂)供液槽;8、循环装置;81、循环路径;82、供液路径;83、第一栗;84、第二栗;85、过滤器、86、流量计。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
[0028]针对现有染料敏化太阳能电池光阳极制备中染料敏化剂的吸附一般都采用人工或简易的设备进行的问题，本发明提供一种全自动的染料敏化太阳能电池染料敏化设备。
[0029]具体地，图1为根据本发明一实施形态的全自动的染料敏化太阳能电池染料敏化设备的整体结构示意图。
[0030]如图1所示，本实施形态的全自动的染料敏化太阳能电池染料敏化设备包括依次设置的以下单元:载置染料敏化太阳能电池的光阳极的上料单元I;对所述光阳极进行染料敏化的染料浸泡单元，所述染料浸泡单元包括容纳有染料敏化剂的染料浸泡槽2;用于对敏化后的所述光阳极进行清洗的清洗单元3;用于对清洗后的所述光阳极进行干燥的干燥单元4;和接受干燥后的所述光阳极的下料单元5;还包括用于将所述光阳极依次传输至上述各单元的传输装置6。
[0031]根据本发明，通过传输装置将染料敏化太阳能电池的光阳极依次传输至上料单元、染料浸泡单元、清洗单元、干燥单元和下料单元，从而实现对光阳极染料敏化的自动化作业。该设备适合各种溶剂的光阳极染料敏化剂吸附，将需吸附染料敏化剂的光阳极浸于染料溶液中，并对吸附后的阳极表面残留的染料溶液进行自动清洗，该设备的高度自动化便于染料敏化太阳能电池大规模生产。
[0032]进一步如图1所示，上述传输装置6包括传输导轨61和沿着该传输导轨61移动且用于输送光阳极的传输机械手62。优选地，光阳极放置于料盒中，传输机械手62通过传输该料盒而将光阳极传输至上述各单元。
[0033]图3为图1所示的染料敏化设备的示出了染料浸泡槽2及其周围构件的局部结构示意图。如图3所示，染料浸泡槽2包括槽体21、槽底部22和盖体23。且，实施形态中，染料敏化设备还可包括用于对容纳于染料浸泡槽2内的染料敏化剂进行加热的加热装置。优选地，该加热装置可为电加热构件，更优选地，加热装置可包括设置于染料浸泡槽2的槽底部22或如本实施形态中那样设置于槽体21的侧面的加热膜24。由此，通过设置加热装置对染料敏化剂溶液直接进行加热，或通过对槽体21加热后间接对溶液加热。
[0034]此外，染料浸泡槽2所用材质可为玻璃、石英等无机非金属材料。
[0035]还如图3所示，该染料敏化设备可包括用于使容纳于染料浸泡槽2内的染料敏化剂进行循环的循环装置8。该循环装置8包括将染料浸泡槽2内的染料敏化剂排出后再次从染料浸泡槽2的槽底部22供给至染料浸泡槽2内的循环路径81、和设置于所述循环路径81中的第一栗83 ο优选地，该第一栗83为隔膜栗。另外，还可包括设置于循环路径81中的过滤装置，即图3所示的过滤器85。
[0036]此外，该染料敏化设备还可包括将来自(染料敏化剂)供液槽7的染