[实用新型]用于打印钙钛矿基薄膜太阳电池的喷墨打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及打印机，特别是涉及一种用于打印钙钛矿基薄膜太阳电池的喷墨打印机。

背景技术

目前传统硅基太阳电池技术是最为成熟、应用最广的光伏技术，但是因其存在高成本、高污染等问题，不利于大规模应用。因此发展低成本太阳电池材料与技术十分必要。新型薄膜太阳电池由于其低廉的原料成本和简单的制备工艺受到人们的重视。其中寻找易于合成、低成本和环境友好的新材料是促进薄膜太阳电池发展的必由之路。钙钛矿型有机卤化铅材料(比如CH₃NH₃PbX₃(X＝I，Br，Cl))以其优异的光电性能、易于合成的性质吸引了众多科研人员的注意和研究兴趣，被广泛用作薄膜太阳电池的吸光层材料。目前基于该材料的薄膜太阳电池效率已经达到15％，具有很大的应用潜力。

目前制作薄膜的方法包括溅射、蒸镀、丝印、旋涂、刮涂、涂覆和喷墨打印等方法，其中溅射和蒸镀成本高，丝印厚度和精度不好可控制，旋涂不适于大规模生产，涂覆和喷墨打印可适用于低成本、连续、大面积的规模化工业生产中。与涂覆相比，喷墨打印的厚度和位置控制精确，具有微米级分辨率，可实现全数字图形输出，可通过计算机对加工过程灵活高精度控制。如果能够将喷墨打印技术应用在钙钛矿基薄膜太阳电池制备过程中，更有利于钙钛矿基薄膜太阳电池大规模、连续、低成本工业化生产。但利用现有的喷墨打印工艺制备钙钛矿基薄膜太阳电池时，打印的薄膜质量不好，制备的钙钛矿基薄膜太阳电池的效率很低，难以令人满意。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种适合于制备钙钛矿基薄膜太阳电池等电池器件的喷墨打印机。

为此，本实用新型提供了一种用于打印钙钛矿基薄膜太阳电池的喷墨打印机，包括：

台板，具有用于保持基底的载置面；

打印部件，具有打印头和墨盒，所述打印头与所述台板的载置面相对配置并向基底的打印区域进行喷墨而实施打印，所述墨盒向所述打印头供墨；

驱动系统，驱动所述打印头和/或所述台板进行平移；

台板加热系统，从下方加热被载置在所述台板的载置面上的所述基底；以及

上部加热系统，从上方加热被载置在所述台板的载置面上的所述基底上已经形成的薄膜层。

在一种实施方式中，所述上部加热系统可包括：

上部加热部件，提供对被载置在所述载置面上的所述基底上已经形成的薄膜层进行加热的热量；

温度传感器，实时检测被载置在所述载置面上的所述基底上已经形成的薄膜层的上表面温度；以及

上部温控部件，根据所述温度传感器检测的温度控制所述上部加热部件提供的热量，控制被载置在所述载置面上的所述基底上已经形成的薄膜层的上表面温度保持在预置温度。

在一种实施方式中，所述上部加热部件可包括加热丝。

在一种实施方式中，所述上部加热部件可进一步包括：

风扇，将所述加热丝的热量以强制对流的方式朝着所述基底输送。

在一种实施方式中，所述驱动系统可包括台板平移系统，驱动所述台板进行平移；和

打印头平移系统，驱动所述打印头进行平移。

在一种实施方式中，所述上部加热部件可通过紧固机构固定在所述打印头上。

在一种实施方式中，所述温度传感器可通过紧固机构固定在所述打印头上。

在一种实施方式中，所述打印头可具有喷嘴，所述打印部件含有1-10个墨盒，每个墨盒对应1-200个喷嘴。

在一种实施方式中，所述打印部件可含有4个墨盒，每个墨盒对应90个喷嘴。

在一种实施方式中，所述喷墨打印机还可包括：

墨水喷出系统，驱动墨盒中的墨水从所述打印头的喷嘴中喷出。

本实用新型的喷墨打印机由于设置从基底的上表面加热基底的上部加热系统，可在薄膜的打印过程中，在基底的上方对所述基底上已经形成的薄膜层进行上加热，既可加快墨水的干燥速度，又使得打印的薄膜质量好，从而可获得光电转化效率高的钙钛矿基薄膜太阳电池。

本实用新型的喷墨打印机制备钙钛矿基薄膜太阳电池，可灵活有效调控电池器件各层微观结构，结合图案设计和墨水控制可以调控各种材料的配比。本实用新型有利于钙钛矿基薄膜太阳电池大规模、连续、低成本工业化生产。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。