一种太阳能电池湿膜膜层的涂覆系统及一种涂覆方法

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，具体涉及一种太阳能电池湿膜膜层的涂覆系统及一种涂覆方法。

背景技术

当前太阳能电池的湿膜膜层主要采用的方式为的滚涂方式和直接喷涂方式，采用滚涂方式涂敷的膜层整体分布不均匀、易发生析晶、受光面污染导致的外观不良等；直接喷涂方式存在空间内氯化镉喷雾浓度高，对人员安全造成危害。

具体地，现有的太阳能电池中的湿膜膜层是采用海绵辊滚涂的方式，将其涂覆在玻璃基板的薄膜沉积物上面，然后通过高温活化或干燥等实现工艺要求。由于设备因海绵材料性能受限，海绵辊滚涂后的湿膜均匀性差，得到的膜层质量差，同时可能导致海绵辊两端产生漏液现象，从而污染基板受光面，造成电池的外观不良，不良成本上升，转换效率下降，同时需要人员及时去清理海绵辊漏液、变形等现象，给生产带来诸多不确定性因素。

发明内容

本发明旨在解决现有的太阳能电池湿膜膜层的涂覆系统膜层涂覆不均匀、易发生析晶、外观不良且对人员的安全造成危害的问题，本发明涉及一种太阳能电池湿膜膜层的涂覆系统及一种涂覆方法，通过在涂覆组件的前端设置冷却组件：传输辊与传动基板配合，实现芯片的稳定运输，并在传动基板上方设置降温的冷风机，实现了芯片的冷却降温后运输至涂覆组件进行涂覆，通过降温避免了芯片膜面温度较高，造成膜面色斑、涂覆不均匀、易发生析晶的缺陷。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种太阳能电池湿膜膜层的涂覆系统，包括机架、设在所述机架上的冷却组件、与所述冷却组件出料端连接的涂覆组件及与所述涂覆组件连通的管路系统；所述冷却组件包括转动连接在所述机架上的传输辊、绕设在所述传输辊上的传动基板及设在所述传动基板上方的冷风机；所述传动基板的出料端与所述涂覆组件的入料端连接。

可选的，所述涂覆组件包括转动连接在所述机架上的皮带系统、转动连接在所述机架上且位于所述皮带系统上方的海绵辊及与所述海绵辊连通的喷涂系统，所述皮带系统的入料端与所述传动基板的出料端连接，所述喷涂系统与所述管路系统连通。

可选的，所述喷涂系统包括数个与所述海绵辊连通的超声喷嘴，所述超声喷嘴与所述管路系统连通。

可选的，所述管路系统包括设在所述机架下方的配液槽、与所述配液槽连通的液体过滤器、与所述液体过滤器连通的存储槽、与所述液体过滤器连通的超声雾化器，所述超声雾化器与所述涂覆组件连通。

可选的，所述管路系统还包括与所述超声雾化器连通的压缩气源。

可选的，所述涂覆系统设在负压环境中。

可选的，所述存储槽连接有排液管，所述排液管远离所述存储槽的一端与所述配液槽连通。

本发明还提供基于上述涂覆系统的一种涂覆方法，包括以下步骤：

S1、将预涂覆的芯片放在传动基板上，开启冷风机，对芯片进行降温冷却第一时间得到第一预制件；

S2、当第一预制件被传动基板运输至涂覆组件的皮带系统上后，开启管路系统、喷涂系统和海绵辊对芯片进行涂覆第二时间，得到涂覆后的成品，结束涂覆。

可选的，所述第一时间为10～20分钟。

可选的，所述第二时间为1～3分钟。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明所涉及的一种太阳能电池湿膜膜层的涂覆系统的工作及使用过程为：将预涂覆的芯片放在传动基板上，开启冷却组件，冷风机开始工作，对芯片进行降温冷却，机架上的传输辊转动，将传动基板向前运输，经过冷风机下方，使得芯片被均匀的降温，使芯片进入涂覆组件时温度能够达到室温；进入涂覆组件后，开启涂覆组件、管路系统，管路系统将涂覆的化学液体运输至涂覆组件内。涂覆组件对芯片进行涂覆，涂覆结束后，得到涂覆完成的芯片成品。

本系统通过在涂覆组件的前端设置冷却组件：传输辊与传动基板配合，实现芯片的稳定运输，并在传动基板上方设置降温的冷风机，实现了芯片的冷却降温后运输至涂覆组件进行涂覆，通过降温避免了芯片膜面温度较高，造成膜面色斑、涂覆不均匀、易发生析晶的缺陷。管路系统用于将涂覆液运输至涂覆组件，实现了当芯片运输至涂覆组件后，管路系统已将涂覆液运到涂覆组件处，开启涂覆，整个系统配合紧密，稳定，涂覆效率高。解决了现有的太阳能电池湿膜膜层的涂覆系统膜层涂覆不均匀、易发生析晶、外观不良且涂覆效率较低的问题。

2.本发明所涉及的一种涂覆方法，方法简单，使得涂覆的成本较低。整个涂覆方法配合紧密，稳定，涂覆效率高，所涂覆的芯片成品膜层均匀，外观优良。

附图说明

图1为本发明所涉及的一种太阳能电池湿膜膜层的涂覆系统的结构示意图一。

图2为本发明所涉及的一种太阳能电池湿膜膜层的涂覆系统的结构示意图二。

图3为本发明所涉及的一种太阳能电池湿膜膜层的涂覆方法的示意图。

图4为本发明实施例所涂覆的芯片成品图。

图5为市售的涂覆系统所涂覆的芯片成品图一。

图6为市售的涂覆系统所涂覆的芯片成品图二。

图7为本发明实施例的系统与市售的涂覆系统分别所涂覆的芯片成品对比图。

附图标注：1-冷却组件，2-涂覆组件，3-管路系统，4-机架；

11-传输辊，12-传动基板，13-冷风机，21-皮带系统，22-海绵辊，23-喷涂系统；

31-配液槽，32-液体过滤器，33-存储槽，34-超声雾化器，35-压缩气源，36-排液管。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体实施方式

参见图1及图2所示，一种太阳能电池湿膜膜层的涂覆系统，包括机架4、设在所述机架4上的冷却组件1、与所述冷却组件1出料端连接的涂覆组件2及与所述涂覆组件2连通的管路系统3；所述冷却组件1包括转动连接在所述机架4上的传输辊11、绕设在所述传输辊11上的传动基板12及设在所述传动基板12上方的冷风机13；所述传动基板12的出料端与所述涂覆组件2的入料端连接。

可以理解的是，本系统的工作及使用过程为：将预涂覆的芯片放在传动基板12上，开启冷却组件1，冷却组件1开启后，冷风机13开始工作，对芯片进行降温冷却，机架4上的传输辊11转动，将传动基板12向前运输，经过冷风机13下方，使得芯片被均匀的降温，使芯片进入涂覆组件2时温度能够达到室温；进入涂覆组件2后，开启涂覆组件2、管路系统3，管路系统3将涂覆的化学液体运输至涂覆组件2内。涂覆组件2对芯片进行涂覆，涂覆结束后，得到涂覆完成的芯片成品。

本系统通过在涂覆组件2的前端设置冷却组件1：传输辊11与传动基板12配合，实现芯片的稳定运输，并在传动基板12上方设置降温的冷风机13，实现了芯片的冷却降温后运输至涂覆组件2进行涂覆，通过降温避免了芯片膜面温度较高，造成膜面色斑、涂覆不均匀、易发生析晶的缺陷。管路系统3用于将涂覆液运输至涂覆组件2，实现了当芯片运输至涂覆组件2后，管路系统3已将涂覆液运到涂覆组件2处，开启涂覆，整个系统配合紧密，稳定，涂覆效率高。解决了现有的太阳能电池湿膜膜层的涂覆系统膜层涂覆不均匀、易发生析晶、外观不良且涂覆效率较低的问题。

在本发明的某一些实施例中，根据需要将芯片降温到的具体温度值，可以改变传动基板12的运输速度、传动基板12的长度、冷风机13的效率等，控制到达涂覆组件2的入料端的具体温度达到所需的温度。

在本发明的某一些实施例中，请参阅图1及图2，所述涂覆组件2包括转动连接在所述机架4上的皮带系统21、转动连接在所述机架4上且位于所述皮带系统21上方的海绵辊22及与所述海绵辊22连通的喷涂系统23，所述皮带系统21的入料端与所述传动基板12的出料端连接，所述喷涂系统23与所述管路系统3连通。

可以理解的是，当芯片被传动基板12运输至皮带系统21的入料端时，开启涂覆组件2，管路系统3用于将涂覆液运输至涂覆组件2的喷涂系统23中，芯片在皮带系统21上运输，喷涂系统23将涂覆液引入海绵辊22中，芯片经过海绵辊22与皮带系统21之间的缝隙时，海绵辊22将涂覆液均匀涂覆在芯片上，实现了均匀涂覆。

在本发明的某一些实施例中，所述喷涂系统23包括数个与所述海绵辊连通的超声喷嘴，所述超声喷嘴与所述管路系统连通。

可以理解的是，当芯片被传动基板运输至皮带系统的入料端时，开启涂覆组件，涂覆液进入超声喷嘴中，通过控制各个喷嘴供液量的精度，均匀喷涂在海绵辊表面，根据海绵辊自身的不同吸水性和锁水性，可以调整各个喷嘴供液量或者喷嘴的数量、尺寸、设置密度及喷嘴的高度，实现精准均匀涂覆。被均匀涂覆的海绵辊与芯片相同的传输速度进行线速度转动，能很好地将自身吸附的涂覆液(如氯化镉溶液)均匀地涂覆在芯片膜面，提升芯片膜面涂覆的均匀性。喷涂不受滚涂的翘曲度影响，避免人工的维护时间太长。且选用超声喷嘴，使得涂覆液能够更均匀的喷射到海绵辊上，进一步提升喷涂效率和均匀性。

需要说明的是，通过海绵辊的尺寸大小、吸水性、锁水性和芯片的面积，用数学建模的方式和计算，得出一片芯片需要涂覆的计量，在通过调节喷嘴的流量对海绵辊所吸附的氯化镉溶液进行控制。当芯片被皮带传送到涂覆区域下方时，海绵辊的转速与皮带的传输速度一致，海绵辊下压，对芯片进行涂覆。同时在喷嘴的两侧的加装有抽风的负压系统，保证喷嘴喷出溶液没被海绵辊所吸附，散落在其他位置的喷雾能被负压系统所给吸附走，保证涂覆液(如氯化镉溶液)喷雾不喷洒在芯片膜面上和设备内，保证操作人员的健康和减少设备的维保。

在本发明的某一些实施例中，请参阅图2，所述管路系统3包括设在所述机架4下方的配液槽31、与所述配液槽31连通的液体过滤器32、与所述液体过滤器32连通的存储槽33、与所述液体过滤器32连通的超声雾化器34，所述超声雾化器34与所述涂覆组件2连通。

可以理解的是，配液槽31用于承载涂覆液(如氯化镉溶液)，并在涂覆组件2开启后，将涂覆液引入液体过滤器32，液体过滤器32对涂覆液进行过滤后将涂覆液传送至超声雾化器34，超声雾化器34将涂覆液雾化后引入涂覆组件2，用于后续的涂覆。液体过滤器32、超声雾化器34的设置将涂覆液中的杂质进行过滤和雾化，提高了涂覆液的细腻度，使得芯片膜面被涂覆得更均匀，进一步避免芯片膜面出现色斑、外观不良等缺陷。

在本发明的某一些实施例中，请参阅图2，所述管路系统3还包括与所述超声雾化器34连通的压缩气源35。

可以理解的是，压缩气源35将压缩气体引入超声雾化器34，使得涂覆液被雾化的程度更高，液滴细腻，使得涂覆效果提升。

在本发明的某一些实施例中，所述涂覆系统设在负压环境中。

可以理解的是，将涂覆系统设在负压环境中，保证喷嘴喷出溶液没被海绵辊所吸附，散落在其他位置的喷雾能被负压系统所给吸附走，保证涂覆液喷雾不喷洒在芯片膜面上和设备内，保证操作人员的健康和减少设备的维保，提升系统的安全性。

在本发明的某一些实施例中，请参阅图2，所述存储槽33连接有排液管36，所述排液管36远离所述存储槽33的一端与所述配液槽31连通。

可以理解的是，请继续参阅图2，液体过滤器32对涂覆液进行过滤后，将多余的涂覆液流入存储槽33中，多余的涂覆液经过排液管回流至配液槽31中，用于下一次的涂覆使用，实现了涂覆液的循环使用，避免了浪费。

本发明还提供基于上述涂覆系统的一种涂覆方法，包括以下步骤：

S1、将预涂覆的芯片放在传动基板上，开启冷风机，对芯片进行降温冷却第一时间得到第一预制件；

S2、当第一预制件被传动基板运输至涂覆组件的皮带系统上后，开启管路系统、喷涂系统和海绵辊对芯片进行涂覆第二时间，得到涂覆后的成品，结束涂覆。

可以理解的是，本方法简单，使得涂覆的成本较低。整个涂覆方法配合紧密，稳定，涂覆效率高，所涂覆的芯片成品膜层均匀，外观优良。

在本发明的某一些实施例中，所述第一时间为10～20分钟。

具体地，所述第一时间优选为15分钟。

在本发明的某一些实施例中，所述第二时间为1～3分钟。

具体地，所述第二时间优选为1分钟。

实施例1

一种太阳能电池湿膜膜层的涂覆系统，请参阅图1及图2，包括机架4、设在所述机架4上的冷却组件1、与所述冷却组件1出料端连接的涂覆组件2及与所述涂覆组件2连通的管路系统3；所述冷却组件1包括转动连接在所述机架4上的传输辊11、绕设在所述传输辊11上的传动基板12及设在所述传动基板12上方的冷风机13；所述传动基板12的出料端与所述涂覆组件2的入料端连接。

所述涂覆组件2包括转动连接在所述机架上的皮带系统21、转动连接在所述机架4上且位于所述皮带系统21上方的海绵辊22及与所述海绵辊22连通的喷涂系统23，所述皮带系统21的入料端与所述传动基板12的出料端连接，所述喷涂系统23与所述管路系统3连通。所述喷涂系统23包括数个与所述海绵辊22连通的超声喷嘴，所述超声喷嘴与所述管路系统3连通。

所述管路系统3包括设在所述机架4下方的配液槽31、与所述配液槽31连通的液体过滤器32、与所述液体过滤器32连通的存储槽33、与所述液体过滤器32连通的超声雾化器34，所述超声雾化器34与所述涂覆组件2连通。

实施例2

在实施例1的基础上，请参阅图1及图2，本实施例的所述管路系统3还包括与所述超声雾化器34连通的压缩气源35。压缩气源35将压缩气体引入超声雾化器34，使得涂覆液被雾化的程度更高，液滴细腻，使得涂覆效果提升。

实施例3

在实施例1的基础上，请参阅图1及图2，本实施例的所述涂覆系统设在负压环境中。将整个涂覆系统设在负压环境中，保证喷嘴喷出溶液没被海绵辊22所吸附，散落在其他位置的喷雾能被负压系统所给吸附走，保证涂覆液喷雾不喷洒在芯片膜面上和设备内，保证操作人员的健康和减少设备的维保，提升系统的安全性。

实施例4

在实施例1的基础上，请参阅图1及图2，本实施例的所述存储槽33连接有排液管36，所述排液管36远离所述存储槽33的一端与所述配液槽31连通。液体过滤器32对涂覆液进行过滤后，将多余的涂覆液流入存储槽31中，多余的涂覆液经过排液管36回流至配液槽31中，用于下一次的涂覆使用，实现了涂覆液的循环使用，避免了浪费。

实施例5

一种涂覆方法，包括以下步骤：

S1、将预涂覆的芯片放在传动基板上，开启冷风机，对芯片进行降温冷却第一时间得到第一预制件；

S2、当第一预制件被传动基板运输至涂覆组件的皮带系统上后，开启管路系统、喷涂系统和海绵辊对芯片进行涂覆第二时间，得到涂覆后的成品，结束涂覆。

本方法简单，使得涂覆的成本较低。整个涂覆方法配合紧密，稳定，涂覆效率高，所涂覆的芯片成品膜层均匀，外观优良。所述第一时间为15分钟。所述第二时间为1分钟。

实施例6

请参阅图3，本实施例的系统分为两个区域，冷却区，涂覆区，两个区域均在负压系统中运行。冷却区为带有降温系统的区域，降温主要为风机风冷，当芯片进片时，对芯片膜面进行均匀的吹风降温，降温所产生的热风被负压系统给带走，使芯片进入涂覆区域时达到室温，再传送至涂覆区。

涂覆区为超声喷涂方式加辊涂涂覆，主要通过将化学液体通过压力泵打入雾化器，连接压缩空气，将气液混合物打入超声喷嘴。并通过控制各个喷嘴供液量的精度，均匀喷涂在海绵辊表面，根据海绵辊自身的不同吸水性和锁水性，通过添加或减少喷嘴的数量、喷嘴排列的形式、喷嘴的高度，对海绵辊精确均匀地喷涂。被均匀涂覆的海绵与芯片相同的传输速度进行线速度转动，能很好地将自身吸附的氯化镉溶液均匀地涂覆在芯片膜面，提升芯片膜面涂覆的均匀性。喷涂不受滚涂的翘曲度影响，避免人工的维护时间太长。

通过海绵辊的尺寸大小、吸水性、锁水性和芯片的面积，用数学建模的方式和计算，得出一片芯片需要涂覆的计量，再通过调节喷嘴的流量对海绵辊所吸附的氯化镉溶液进行控制。当芯片被皮带传送到涂覆区域下方时，海绵辊的转速与皮带的传输速度一致，海绵辊下压，对芯片进行涂覆。

同时在喷嘴的两侧的加装有抽风的负压系统，保证喷嘴喷出溶液没被海绵辊所吸附，散落在其他位置的喷雾能被负压系统所给吸附走，保证氯化镉喷雾不喷洒在芯片膜面上和设备内，保证操作人员的健康和减少设备的维保。

向海绵辊进行喷涂，海绵辊与芯片膜面接触滚涂，达到均匀涂覆的目的。在设备的进料端装有自动降温装置，能快速对芯片进行降温，使芯片在经过海绵辊滚涂装置时，芯片温度接近室温。

同时喷涂装置具有自动调节的功能，能根据海绵的吸水量进行做调节，从而解决膜层涂覆不均匀，和芯片温度太高导致的芯片膜面存在色斑和氯化镉渗透造成受光面色斑。整个设备内部是负压的形式，避免氯化镉喷涂时挥发，被人员所吸附，导致人员的健康受到威胁。

本实施例的优势：

1.避免膜面和受光面色斑的形成。

2.可以有效地通过控制喷嘴的流量和海绵辊的挤压力度，达到均匀滚涂的目的，提升涂覆均匀性。

3.采用尼龙皮带的方式进行传送，避免受光面被污染，得到合格的外观。试验例1.本发明的涂覆系统的性能测试

1.1试验设计

选取本发明的实施例的涂覆装置处理芯片，所涂覆的芯片成品见图4，选取市售的涂覆系统处理芯片所涂覆的芯片成品见图5、图6，两组的对比照片见图7。

1.2结果分析

参见图4，图4为本发明实施例的涂覆装置所涂覆的芯片成品，可见外观均匀，没有斑驳，而图5、图6使用市售的涂覆系统处理芯片所涂覆的芯片成品外观不均匀，有较多的膜面色斑，外观不良。

参见图7，左边为市售的涂覆系统处理芯片所涂覆的芯片成品，右边为本发明实施例的涂覆装置所涂覆的芯片成品，可见左边具有较多的皱褶，而右边无皱褶，外观均匀。

可见本发明的涂覆系统解决了现有的太阳能电池湿膜膜层的涂覆系统膜层涂覆不均匀、易发生析晶、外观不良且涂覆效率较低的问题。

综上所述，本系统通过在涂覆组件的前端设置冷却组件：传输辊与传动基板配合，实现芯片的稳定运输，并在传动基板上方设置降温的冷风机，实现了芯片的冷却降温后运输至涂覆组件进行涂覆，通过降温避免了芯片膜面温度较高，造成膜面色斑、涂覆不均匀、易发生析晶的缺陷。管路系统用于将涂覆液运输至涂覆组件，实现了当芯片运输至涂覆组件后，管路系统已将涂覆液运到涂覆组件处，开启涂覆，整个系统配合紧密，稳定，涂覆效率高。

以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。