专利名称：一种染料敏化薄膜太阳能电池制备系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能电池制备技术领域，尤其涉及一种染料敏化薄膜太阳能电池制备系统。
背景技术：
太阳能电池是将太阳光能直接转换成电能的一种器件，目前已大规模商业化的太阳能电池是晶体硅(单晶硅和多晶硅)太阳能电池、硅薄膜太阳能电池等硅系列太阳能电池和化合物太阳能电池。但晶体硅太阳能电池具有原材料消耗大、成本高和能源偿还时间(EPT)长等缺点，特别是在太阳能光伏发电市场爆发性增长，而重要的晶体硅太阳能电池依赖的高纯多晶硅材料由于技术及资金瓶颈而短缺的今天。寻求资源节约型、环境友好型并适于大量生产的太阳能电池，是光伏科学界的挑战，也是太阳能光伏发电承担从补充能源到替代能源转换的历史任务必须优先解决的问题。薄膜太阳能电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池，材料用量极少，更容易降低成本，同时它即是一种高效能源产品，又是一种新型建筑材料，更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下，薄膜太阳能电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。在薄膜太阳能电池制备过程中，各个工艺过程及工艺环境对器件的性能及稳定性都有很大的影响，具体到染料敏化薄膜太阳电池(DSSC)的制备过程中，制备设备的稳定性和合理性对薄膜电池的转化效率能产生很大的影响，设备的易操作性以及便捷性能提高生产效率，效率的提高可以降低薄膜电池的生产成本，提高产品的市场竞争力，制备过程都在真空闭锁环境下完成，能确保器件的稳定性。与目前处于太阳能电池主导地位的晶体硅太阳能电池相比，DSSC(Dye-sensitized solar cell)结构及生产工艺简单,易于大规模工业化生产；制备成产工艺中无毒无污染，且成本较低，预计只有晶体硅电池的1/10-1/5 ;制备电池能耗较少，能源回收周期短。目前在染料敏化薄膜电池制备领域所使用的设备多为丝网印刷，但是由于高性能的染料敏化薄膜太阳能电池中TiO2薄膜通常由纳米透明TiO2膜层、混合层及400nm 1102散射层组成，要高效的印制TiO2薄膜，单台丝网印刷机就难以完成。而且这种设备的缺点是劳动强度大，工作效率低且由于样品要暴露在外界大气下稳定性也得不到保证。因此，本领域的技术人员一直致力于开发一种自动化程度高、没有中间污染环节的高效率染料敏化薄膜太阳能电池制备系统。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种自动化程度高、没有中间污染环节的高效率染料敏化薄膜太阳能电池制备系统。为了达到上述目的，本实用新型提出了一种染料敏化薄膜太阳能电池制备系统，包括:用于传送染料敏化薄膜太阳能电池的传送带，用于在染料敏化薄膜太阳能电池上印刷纳米透明TiO2膜层的第一丝网印刷机，用于在染料敏化薄膜太阳能电池上印刷混合层的第二丝网印刷机，用于在染料敏化薄膜太阳能电池上印刷TiO2散射层的第三丝网印刷机，用于给染料敏化薄膜太阳能电池加热的三个加热器，及用于烧结所述染料敏化薄膜太阳能电池的气氛炉；所述第一丝网印刷机、第二丝网印刷机、第三丝网印刷机、三个加热器和气氛炉均设置在传送带上，沿传送带的传送方向依次设置为所述第一丝网印刷机、加热器、第二丝网印刷机、加热器、第三丝网印刷机、加热器、气氛炉。进一步优选地，所述的染料敏化薄膜太阳能电池制备系统还包括:一用于对所述传送带、第一丝网印刷机、第二丝网印刷机、第三丝网印刷机、三个加热器和气氛炉进行控制的主机机柜，所述第一丝网印刷机、第二丝网印刷机、第三丝网印刷机、三个加热器和气氛炉的控制端均设置在所述主机机柜上。进一步优选地，所述的染料敏化薄膜太阳能电池制备系统还包括:一密闭室，所述传送带、第一丝网印刷机、第二丝网印刷机、第三丝网印刷机、三个加热器和气氛炉均设置在所述密闭室内，所述主机机柜设置在所述密闭室外。进一步优选地，所述第一丝网印刷机、第二丝网印刷机和第三丝网印刷机均各自
带有一自动给料装置。进一步优选地，所述加热器为红外卤素灯或风热装置。本实用新型的染料敏化薄膜太阳能电池制备系统的有益效果如下:使用本实用新型的染料敏化薄膜太阳能电池制备系统，在制备染料敏化薄膜太阳电池过程中，实现了流水线操作，并且可以根据实验的具体要求，设计不同材料的刷膜力度、温度和顺序来达到实验的最佳参数，具有操作灵活性好、自动化程度高等优点，使工作效率得到大大的提高从而降低了实验成本和劳动强度。另外，由于加设了主机机柜和密闭室，染料敏化薄膜太阳能电池在进入本系统后，第一丝网印刷机、第二丝网印刷机及第三丝网印刷机依次对应印制好纳米透明TiO2膜层、混合层及400nm TiO2散射层，最后由传送带传至气氛炉进行烧结，全套工序可在主机机柜上操作完成，自动化程度和效率更高。同时实现所有操作在闭锁条件下进行，进一步避免了空气中的污染成分对薄膜电池性能的影响，能保证薄膜电池具有高效性和稳定性。可见本实用新型是一种自动化程度高、没有中间污染环节的高效率染料敏化薄膜太阳能电池制备系统，其构思新颖，设计合理，结构简单，可广泛生产并应用于各种化合物、介质复合膜、太阳能薄膜的试验生长，尤其是染料敏化薄膜太阳能电池的生产过程。
通过
以下结合附图对其示例性实施例进行的描述，本实用新型上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。图1是本实施例的染料敏化薄膜太阳能电池制备系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示本实施例的染料敏化薄膜太阳能电池制备系统，包括:用于传送染料敏化薄膜太阳能电池的传送带2，用于在染料敏化薄膜太阳能电池上印刷纳米透明TiO2膜层的第一丝网印刷机1，用于在染料敏化薄膜太阳能电池上印刷混合层的第二丝网印刷机4，用于在染料敏化薄膜太阳能电池上印刷TiO2散射层的第三丝网印刷机5，用于给染料敏化薄膜太阳能电池加热的三个加热器3，及用于烧结所述染料敏化薄膜太阳能电池的气氛炉6 ；第一丝网印刷机1、第二丝网印刷机4、第三丝网印刷机5、三个加热器3和气氛炉6均设置在传送带2上，沿传送带2的传送方向依次设置为第一丝网印刷机1、加热器3、第二丝网印刷机4、加热器3、第三丝网印刷机5、加热器3、气氛炉6。作为本实施例的进一步实施方式，本实施例的染料敏化薄膜太阳能电池制备系统还包括:一主机机柜8和一密闭室7 ;主机机柜8控制传送带2、第一丝网印刷机1、第二丝网印刷机4、第三丝网印刷机5、三个加热器3和气氛炉6，第一丝网印刷机1、第二丝网印刷机4、第三丝网印刷机5、三个加热器3和气氛炉6的控制端(图中未示出)均设置在主机机柜8上；传送带2、第一丝网印刷机1、第二丝网印刷机4、第三丝网印刷机5、三个加热器3和气氛炉6均设置在密闭室7内；主机机柜8设置在密闭室7外，可透过密闭室设置的玻璃窗或监控系统等进行监控，同时在主机机柜8上对各部件进行统一控制，保证全部工序都在密闭条件下完成，进一步减少薄膜中的杂质污染。示例性的，第一丝网印刷机1、第二丝网印刷机4和第三丝网印刷机5均各自带有一自动给料装置(图中未示出)。加热器3为风热装置，当然了，在其他实施例中还可以采用红外卤素灯等其他加热装置进行加热。示例性的，本实施例的染料敏化薄膜太阳能电池制备系统的具体应用如下:操作人员在主机机柜8上进行相应的操作控制，控制传送带2将染料敏化薄膜太阳能电池传送到第一丝网印刷机1、第二丝网印刷机4及第三丝网印刷机5依次对应印制好纳米透明TiO2膜层、混合层及400nm TiO2散射层，最后传至气氛炉6进行烧结。需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式
仅限于此，在本实用新型的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种染料敏化薄膜太阳能电池制备系统，其特征在于包括: 用于传送染料敏化薄膜太阳能电池的传送带， 用于在染料敏化薄膜太阳能电池上印刷纳米透明TiO2膜层的第一丝网印刷机， 用于在染料敏化薄膜太阳能电池上印刷混合层的第二丝网印刷机， 用于在染料敏化薄膜太阳能电池上印刷TiO2散射层的第三丝网印刷机， 用于给染料敏化薄膜太阳能电池加热的三个加热器，及 用于烧结所述染料敏化薄膜太阳能电池的气氛炉； 所述第一丝网印刷机、第二丝网印刷机、第三丝网印刷机、三个加热器和气氛炉均设置在传送带上，沿传送带的传送方向依次设置为所述第一丝网印刷机、加热器、第二丝网印刷机、加热器、第三丝网印刷机、加热器、气氛炉。
2.如权利要求1所述的染料敏化薄膜太阳能电池制备系统，其特征在于还包括:一用于对所述传送带、第一丝网印刷机、第二丝网印刷机、第三丝网印刷机、三个加热器和气氛炉进行控制的主机机柜，所述第一丝网印刷机、第二丝网印刷机、第三丝网印刷机、三个加热器和气氛炉的控制端均设置在所述主机机柜上。
3.如权利要求1所述的染料敏化薄膜太阳能电池制备系统，其特征在于还包括:一密闭室，所述传送带、第一丝网印刷机、第二丝网印刷机、第三丝网印刷机、三个加热器和气氛炉均设置在所述密闭室内，所述主机机柜设置在所述密闭室外。
4.如权利要求1所述的染料敏化薄膜太阳能电池制备系统，其特征在于:所述第一丝网印刷机、第二丝网印刷机和第三丝网印刷机均各自带有一自动给料装置。
5.如权利要求1所述的染料敏化薄膜太阳能电池制备系统，其特征在于:所述加热器为红外卤素灯或风热装置。
专利摘要本实用新型公开了一种染料敏化薄膜太阳能电池制备系统，包括传送带，用于印刷纳米透明TiO2膜层的第一丝网印刷机，用于印刷混合层的第二丝网印刷机，用于印刷TiO2散射层的第三丝网印刷机，用于加热的三个加热器，及用于烧结的气氛炉；沿传送带的传送方向依次设置为所述第一丝网印刷机、加热器、第二丝网印刷机、加热器、第三丝网印刷机、加热器、气氛炉。本实用新型效率高、自动化程度高、没有中间污染环节，其构思新颖，设计合理，结构简单，可广泛生产并应用于各种化合物、介质复合膜、太阳能薄膜的试验生长，尤其是染料敏化薄膜太阳能电池的生产过程。
文档编号H01G9/20GK203055687SQ20132006529
公开日2013年7月10日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者赖建明, 苏青峰, 张根发, 罗军 申请人:上海联孚新能源科技有限公司