一种钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置

摘要

本发明提供一种钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置。所述钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置包括箱式炉和支架，所述箱式炉的右侧为开口，所述支架固定安装在所述箱式炉的右侧，所述支架和所述箱式炉的开口相适配；密封罩，所述密封罩设置在所述支架内，所述密封罩的左侧为开口；密封板，所述密封板固定安装在所述密封罩的右侧内壁上，所述密封板和所述箱式炉的开口相适配；放置板，所述放置板固定安装在所述密封板的左侧，所述放置板的左侧延伸至所述密封罩外；容器，所述容器设置在所述放置板的顶部。本发明提供的钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置具有方便放置容器、能够保证容器密封性、使用较为安全的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及钙钛矿太阳能电池生产技术领域，尤其涉及一种钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置。

背景技术

钙钛矿太阳能电池(PSC)是近年来新型太阳能电池开发的重要研究成果，与现有的其他第三代太阳能电池技术相比,它具有结构简单、制备成本低,以及优异的双极性载流子输运能力等多方面的优势,已经引起科学家们的广泛关注。现今对钙钛矿太阳电池研究的热点,主要集中在作为光子收集材料的CH3NH3PbI3(MAPbI3)及类似有机卤化物的合成、改性以及结晶成膜性研究，作为传统光阳极材料的TiO2(二氧化钛),在这种新型电池中依然得到了广泛应用，二氧化钛在电池中起到抑制发生在FTO导电玻璃界面的电子复合、提供电子传输通道的重要作用，常规的平面异质结钙钛矿太阳能电池，其主要有ITO或FTO电极，电子传输层(二氧化钛、氧化锡、氧化锌)，钙钛矿吸光层，空穴传输层，金属电极(金、银、铝)组成，然而在钙钛矿太阳能电池的制备中钙钛矿吸光层和空穴传输层等都可以在相对较低的温度(低于150℃)下制备成，但电子传输层(以二氧化钛为例)的制备普遍高于300℃，较好的电子传输层材料二氧化钛要在高于500℃条件下才能制备成，这就没法开发大面积柔性(如PET为基底要温度低于150℃)钙钛矿太阳能电池，伴随着科技的进步和人们不间断的探索，目前在电子传输层的制备中：在空气中，阴极上面旋涂30～75nm的氧化物前驱体溶液，然后将其放在含有1-50mL溶剂的密闭容器中，将密闭容器置于温度为120～180℃的箱式炉中8～16h即可制备成电子传输层。

然而人们在制备时由于需要使用到箱式炉进行长时间的加热，其在放置盛放有钙钛矿太阳能电池电子传输层的密封容器时需要人们手持夹具将其放入至箱式炉中，由于箱式炉内温度较高，不但较为危险，同时由于灼伤感容易导致容器掉落，造成不必要的损失，且在长时间的加热中仅仅依靠容器自身的密封性并不可靠，在容器加热后内部溶剂蒸发，容器内容易产生较大的气压，此时容器容易泄露。

因此，有必要提供一种新的钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置解决上述技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种具有方便放置容器、能够保证容器密封性、使用较为安全的钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置包括：箱式炉和支架，所述箱式炉的右侧为开口，所述支架固定安装在所述箱式炉的右侧，所述支架和所述箱式炉的开口相适配；密封罩，所述密封罩设置在所述支架内，所述密封罩的左侧为开口；密封板，所述密封板固定安装在所述密封罩的右侧内壁上，所述密封板和所述箱式炉的开口相适配；放置板，所述放置板固定安装在所述密封板的左侧，所述放置板的左侧延伸至所述密封罩外；容器，所述容器设置在所述放置板的顶部；密封盖，所述密封盖设置在所述容器的顶部；压片，所述压片设置在所述密封盖的顶部；压杆，所述压杆固定安装在所述压片的顶部，所述压杆的右端延伸至所述密封罩内；调节机构，所述调节机构设置在所述密封板上；传动机构，所述传动机构设置在所述支架上；密封机构，所述密封机构设置在所述箱式炉上。

优选的，所述调节机构包括滑移板、滑腔、第一螺杆、传动块、滑孔和连接块，所述滑移板固定安装在所述压杆的右端上，所述滑移板的右侧和所述密封板的左侧相接触，所述滑腔开设在所述密封板上，所述第一螺杆转动安装在所述滑腔的顶部内壁和底部内壁上，所述第一螺杆的顶端延伸至所述密封板外，所述传动块螺纹套设在所述第一螺杆上，所述传动块和所述滑腔和内壁滑动连接，所述滑孔开设在所述滑腔的左侧内壁上，所述连接块滑动安装在所述滑孔内，所述连接块的左侧和所述滑移板的右侧固定连接，所述连接块的右侧和所述传动块固定连接。

优选的，所述传动机构包括两个导口、两个第二螺杆、两个传动板、两个第一锥齿、双轴电机、两个转轴和两个第二锥齿，两个所述导口分别开设在所述支架的顶部内壁和底部内壁上，两个所述第二螺杆分别转动安装在两个所述导口的两侧内壁上，两个所述第二螺杆的右端均延伸至所述支架外，两个所述传动板分别螺纹套设在两个所述第二螺杆上，两个所述传动板分别和两个所述导口的内壁滑动连接，两个所述传动板相互靠近的一侧分别和所述密封罩的顶部和底部固定连接，两个所述传动板相互远离的一侧均延伸至所述支架外，两个所述第一锥齿分别固定安装在两个所述第二螺杆的右端上，所述双轴电机固定安装在所述支架的右侧，两个所述转轴分别转动安装在所述双轴电机的两个输出轴上，两个所述第二锥齿分别固定安装在两个所述转轴远离所述双轴电机的一端上，两个所述第二锥齿分别和两个所述第一锥齿相啮合。

优选的，所述密封机构包括第一密封环槽、第二密封环槽和密封圈，所述第一密封环槽开设在所述箱式炉的右侧，所述第一密封环槽位于所属开口外，所述第二密封环槽开设在所述箱式炉的右侧并位于所述第一密封环槽外，所述第二密封环槽和所述密封罩相适配，所述密封圈固定安装在所述密封板的左侧，所述密封圈和所述第一密封环槽相适配，所述密封圈位于所述放置板和所述压杆外。

优选的，所述箱式炉的顶部固定安装有风机，所述风机的出风端上固定安装有冷却管，所述冷却管位于所述支架的上方。

优选的，所述冷却管的底部固定安装有多个支管，所述冷却管的右端固定安装有固定板，所述固定板的底部和所述支架的顶部固定连接。

优选的，所述放置板的顶部开设有放置槽，所述放置槽和所述容器相适配。

优选的，所述密封罩上螺纹安装有四个螺栓，四个所述螺栓均和所述密封板螺纹连接，四个所述螺栓呈矩形阵列分布。

优选的，所述支架呈U形，所述压杆呈L形，所述支架的底部固定安装有两个支撑腿，两个所述第二螺杆的螺纹旋向相反。

优选的，所述支架的右侧固定安装有两个支板，两个所述支板分别和两个所述转轴转动连接。

与相关技术相比较，本发明提供的钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置具有如下有益效果：

本发明提供一种钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置：

1、通过支架便于安装工件，箱式炉便于加热，密封罩提高密封性，密封板进行一道密封，也便于安装放置板，放置板便于放置容器，容器和密封盖将加工件放入，压片和压杆能够对密封盖进行下压，预防容器内部压力增大顶开密封盖，提高稳定性，通过调节机构中转动的第一螺杆驱动传动块上下滑动，从而带动滑移板滑动，滑移板能够带动压杆和压片滑动，同时能够保证压杆在移动时的稳定性；

2、通过传动机构中双轴电机驱动的两个转轴带动相啮合的第二锥齿和第一锥齿转动，从而带动第二螺杆转动，此时两个传动板在导口内滑动带动密封罩滑动，从而能够控制送料和出料，使用时避免人被高温炙烤较为方便安全，通过密封机构能够提高本装置在使用中的密封性，从而避免漏气，通过风机和冷却管能够对整体工件进行冷却，从而方便人们快速取下容器，提高生产效率，通过多个支管方便布风，固定板提高冷却管安装的稳定性，通过放置槽便于对容器的放置进行定位，通过四个螺栓便于拆除密封罩和密封板，通过支撑腿能够保证本装置整体的稳定性，通过支板提高转轴的稳定性。

附图说明

图1为本发明提供的钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1中所示A部分的放大结构示意图；

图3为图2中所示B部分的放大结构示意图；

图4为图1中所示C部分的放大结构示意图。

图中标号：1、箱式炉；2、支架；3、密封罩；4、密封板；5、放置板；6、容器；7、密封盖；8、压片；9、压杆；10、滑移板；11、滑腔；12、第一螺杆；13、传动块；14、滑孔；15、连接块；16、导口；17、第二螺杆；18、传动板；19、第一锥齿；20、双轴电机；21、转轴；22、第二锥齿；23、第一密封环槽；24、第二密封环槽；25、密封圈；26、风机；27、冷却管。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3和图4，其中，图1为本发明提供的钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1中所示A部分的放大结构示意图；图3为图2中所示B部分的放大结构示意图；图4为图1中所示C部分的放大结构示意图。钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置包括：箱式炉1和支架2，所述箱式炉1的右侧为开口，所述支架2固定安装在所述箱式炉1的右侧，所述支架2和所述箱式炉1的开口相适配；密封罩3，所述密封罩3设置在所述支架2内，所述密封罩3的左侧为开口；密封板4，所述密封板4固定安装在所述密封罩3的右侧内壁上，所述密封板4和所述箱式炉1的开口相适配；放置板5，所述放置板5固定安装在所述密封板4的左侧，所述放置板5的左侧延伸至所述密封罩3外；容器6，所述容器6设置在所述放置板5的顶部；密封盖7，所述密封盖7设置在所述容器6的顶部；压片8，所述压片8设置在所述密封盖7的顶部；压杆9，所述压杆9固定安装在所述压片8的顶部，所述压杆9的右端延伸至所述密封罩3内；调节机构，所述调节机构设置在所述密封板4上；传动机构，所述传动机构设置在所述支架2上；密封机构，所述密封机构设置在所述箱式炉1上，通过支架2便于安装工件，箱式炉1便于加热，密封罩3提高密封性，密封板4进行一道密封，也便于安装放置板5，放置板5便于放置容器6，容器6和密封盖7将加工件放入，压片8和压杆9能够对密封盖7进行下压，预防容器6内部压力增大顶开密封盖7，提高稳定性。

所述调节机构包括滑移板10、滑腔11、第一螺杆12、传动块13、滑孔14和连接块15，所述滑移板10固定安装在所述压杆9的右端上，所述滑移板10的右侧和所述密封板4的左侧相接触，所述滑腔11开设在所述密封板4上，所述第一螺杆12转动安装在所述滑腔11的顶部内壁和底部内壁上，所述第一螺杆12的顶端延伸至所述密封板4外，所述传动块13螺纹套设在所述第一螺杆12上，所述传动块13和所述滑腔11和内壁滑动连接，所述滑孔14开设在所述滑腔11的左侧内壁上，所述连接块15滑动安装在所述滑孔14内，所述连接块15的左侧和所述滑移板10的右侧固定连接，所述连接块15的右侧和所述传动块13固定连接，通过调节机构中转动的第一螺杆12驱动传动块13上下滑动，从而带动滑移板10滑动，滑移板10能够带动压杆9和压片8滑动，同时能够保证压杆9在移动时的稳定性。

所述传动机构包括两个导口16、两个第二螺杆17、两个传动板18、两个第一锥齿19、双轴电机20、两个转轴21和两个第二锥齿22，两个所述导口16分别开设在所述支架2的顶部内壁和底部内壁上，两个所述第二螺杆17分别转动安装在两个所述导口16的两侧内壁上，两个所述第二螺杆17的右端均延伸至所述支架2外，两个所述传动板18分别螺纹套设在两个所述第二螺杆17上，两个所述传动板18分别和两个所述导口16的内壁滑动连接，两个所述传动板18相互靠近的一侧分别和所述密封罩3的顶部和底部固定连接，两个所述传动板18相互远离的一侧均延伸至所述支架2外，两个所述第一锥齿19分别固定安装在两个所述第二螺杆17的右端上，所述双轴电机20固定安装在所述支架2的右侧，两个所述转轴21分别转动安装在所述双轴电机20的两个输出轴上，两个所述第二锥齿22分别固定安装在两个所述转轴21远离所述双轴电机20的一端上，两个所述第二锥齿22分别和两个所述第一锥齿19相啮合，通过传动机构中双轴电机20驱动的两个转轴21带动相啮合的第二锥齿22和第一锥齿19转动，从而带动第二螺杆17转动，此时两个传动板18在导口16内滑动带动密封罩3滑动，从而能够控制送料和出料，使用时避免人被高温炙烤较为方便安全。

所述密封机构包括第一密封环槽23、第二密封环槽24和密封圈25，所述第一密封环槽23开设在所述箱式炉1的右侧，所述第一密封环槽23位于所属开口外，所述第二密封环槽24开设在所述箱式炉1的右侧并位于所述第一密封环槽23外，所述第二密封环槽24和所述密封罩3相适配，所述密封圈25固定安装在所述密封板4的左侧，所述密封圈25和所述第一密封环槽23相适配，所述密封圈25位于所述放置板5和所述压杆9外，通过密封机构能够提高本装置在使用中的密封性，从而避免漏气。

所述箱式炉1的顶部固定安装有风机26，所述风机26的出风端上固定安装有冷却管27，所述冷却管27位于所述支架2的上方，通过风机26和冷却管27能够对整体工件进行冷却，从而方便人们快速取下容器6，提高生产效率。

所述冷却管27的底部固定安装有多个支管，所述冷却管27的右端固定安装有固定板，所述固定板的底部和所述支架2的顶部固定连接，通过多个支管方便布风，固定板提高冷却管27安装的稳定性。

所述放置板5的顶部开设有放置槽，所述放置槽和所述容器6相适配，通过放置槽便于对容器6的放置进行定位。

所述密封罩3上螺纹安装有四个螺栓，四个所述螺栓均和所述密封板4螺纹连接，四个所述螺栓呈矩形阵列分布，通过四个螺栓便于拆除密封罩3和密封板4。

所述支架2呈U形，所述压杆9呈L形，所述支架2的底部固定安装有两个支撑腿，两个所述第二螺杆17的螺纹旋向相反，通过支撑腿能够保证本装置整体的稳定性。

所述支架2的右侧固定安装有两个支板，两个所述支板分别和两个所述转轴21转动连接，通过支板提高转轴21的稳定性。

本发明提供的钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置的工作原理如下：

使用时将阴极上面旋涂30～75nm的氧化物前驱体溶液，然后在容器6内倒入1-50mL溶剂，之后将其放入至容器中6并盖上密封盖7，随后将容器6放置在放置板5的顶部的放置槽内，之后使用工具转动第一螺杆12，第一螺杆12转动时通过螺纹作用带动传动块13沿滑腔11下滑，传动块13带动连接块15在滑孔14内滑动，连接块15带动滑移板10滑动，滑移板10带动压杆9和压片8下移，使压片8紧贴在密封盖7的顶部即可，通过压片8的下压能够保证容器6的稳定性，同时能够保证密封盖7的密封效果，滑移板10能够保证压杆9在下滑中的稳定性，固定完毕后即可开始送料；

送料时启动双轴电机20，双轴电机20的输出轴转动带动两个转轴21同步沿支板转动，此时两个第二锥齿22带动两个相啮合的第一锥齿19转动，第一锥齿19带动第二螺杆17转动，第二螺杆17驱动两个传动板18沿两个导口16滑动，两个传动板18带动密封罩3靠近箱式炉1内，此时放置板5携带容器6逐渐放入至箱式炉1内，直至密封罩3逐渐插入至第二密封环槽24内，同时密封板4对箱式炉1的开口进行密封，密封圈25插入至第一密封环槽23内即可完成密封工作，此时关闭双轴电机20；

待容器6在箱式炉1的120～180℃中加热8～16h后取出容器6，此时启动风机26，风机26通过冷却管27底部的多个支管产生气流对整体进行冷却，冷却完毕后方可取下容器6，使用较为安全。

与相关技术相比较，本发明提供的钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置具有如下有益效果：

本发明提供一种钙钛矿太阳能电池二氧化钛致密层生产装置，通过支架2便于安装工件，箱式炉1便于加热，密封罩3提高密封性，密封板4进行一道密封，也便于安装放置板5，放置板5便于放置容器6，容器6和密封盖7将加工件放入，压片8和压杆9能够对密封盖7进行下压，预防容器6内部压力增大顶开密封盖7，提高稳定性，通过调节机构中转动的第一螺杆12驱动传动块13上下滑动，从而带动滑移板10滑动，滑移板10能够带动压杆9和压片8滑动，同时能够保证压杆9在移动时的稳定性，通过传动机构中双轴电机20驱动的两个转轴21带动相啮合的第二锥齿22和第一锥齿19转动，从而带动第二螺杆17转动，此时两个传动板18在导口16内滑动带动密封罩3滑动，从而能够控制送料和出料，使用时避免人被高温炙烤较为方便安全，通过密封机构能够提高本装置在使用中的密封性，从而避免漏气，通过风机26和冷却管27能够对整体工件进行冷却，从而方便人们快速取下容器6，提高生产效率，通过多个支管方便布风，固定板提高冷却管27安装的稳定性，通过放置槽便于对容器6的放置进行定位，通过四个螺栓便于拆除密封罩3和密封板4，通过支撑腿能够保证本装置整体的稳定性，通过支板提高转轴21的稳定性。

需要说明的是，本发明的设备结构和附图主要对本发明的原理进行描述，在该设计原理的技术上，装置的动力机构、供电系统及控制系统等的设置并没有完全描述清楚，而在本领域技术人员理解上述发明的原理的前提下，可清楚获知其动力机构、供电系统及控制系统的具体；

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定；

另外在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。