[实用新型]二氧化钛浆料喷涂装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池板的制备装置，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。

背景技术

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，并印刷铂电极，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(I^3-/I^-)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TiO₂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TiO₂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匀，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匀、能有效提高染料敏化电池的转换效率的制备装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种制备速度快、生成的二氧化钛膜层均匀、能有效提高染料敏化电池的转换效率的制备装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：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，所述喷嘴均匀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8.00×0.10毫米，误差范围为±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。