一种多列动态扫描式透明导电膜制绒设备

摘要

本发明公开了一种多列动态扫描式透明导电膜制绒设备，包括机架、动态扫描式喷淋喷雾制绒段、喷淋喷雾清洗段、烘烤段、消除静电段和传输平台，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段包括动态扫描式喷淋喷雾制绒器、光电感应器和制绒液缓存池，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器包括耐酸碱柔性软管、喷淋喷雾头(7)和支撑架(1)；所述耐酸碱柔性软管与喷淋喷雾头(7)相连接；所述光电感应器固定设置于支撑架(1)上，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器通过电连接线与光电感应器相连接；喷淋喷雾制绒段的回收的制绒液通过管道与制绒液缓存池相连接。本发明的生产过程平稳，良品率高，绒面透明导电膜的表面均匀性好，透光率高、低方块电阻、表面粗糙度降低。

权利要求

1.一种多列动态扫描式透明导电膜制绒设备，包括机架、动态扫描式喷淋喷雾制绒段、喷淋喷雾清洗段、烘烤段、消除静电段和传输平台，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段安装于支撑架上，所述传输平台（9）上依次安装有喷淋喷雾制绒段、喷淋喷雾清洗段、烘烤段和消除静电段，其特征在于：所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段包括动态扫描式喷淋喷雾制绒器、光电感应器和制绒液缓存池，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器包括耐酸碱柔性软管、喷淋喷雾头（7）和支撑架（1）；所述耐酸碱柔性软管与喷淋喷雾头（7）相连接；所述光电感应器固定设置于支撑架（1）上，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器通过电连接线与光电感应器相连接；喷淋喷雾制绒段的回收的制绒液通过管道与制绒液缓存池相连接，喷淋喷雾头的酸碱液通过耐酸碱柔性软管与制绒液缓存池相连接；

所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器包括支撑架（1）、支撑齿轮（2）、同步齿形带（3）、同步电机或伺服电机（4）、喷淋喷雾头固定座（5）、滑轨（6）和喷淋喷雾头（7）；所述支撑齿轮（2）设置于支撑架（1）的两侧，同步电机或伺服电机（4）固定设置于支撑架（1）顶部的中部，喷淋喷雾头固定座（5）与同步齿形带相固接，能够往复动态扫描式运动的喷淋喷雾头固定座（5）与滑轨（6）相连接，所述喷淋喷雾头（7）固定设置于喷淋喷雾头固定座（5）的下方，所述喷淋喷雾头（7）的下方设置有制绒基底（8）；所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器的扫描频率范围为

20 300次/分钟；所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器为一列或偶数列；所述喷淋喷雾头（7）为~

喷淋头或喷雾头，偶数列动态扫描式喷淋喷雾制绒器的喷淋喷雾头（7）相互错开设置，两相邻动态扫描式喷淋喷雾制绒器之间的距离大于制绒基底（8）制绒方向最大几何尺寸，所述制绒基底（8）制绒方向最大几何尺寸为0.3 3m。

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2.根据权利要求1所述的多列动态扫描式透明导电膜制绒设备，其特征在于： 所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器上设置的喷淋喷雾头（7）的个数为一个或两个，所述喷淋喷雾头（7）距制绒基底（8）的距离范围为5 30cm。

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3.根据权利要求2所述的多列动态扫描式透明导电膜制绒设备，其特征在于：所述制绒液缓存池和喷淋喷雾头的材质为耐腐蚀材料。

4.根据权利要求2所述的多列动态扫描式透明导电膜制绒设备，其特征在于：所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段还设置有上下强力风刀，所述上下强力风刀在传输平台上下成对分布，所述上下强力风刀与传输平台为1-6cm。

5.根据权利要求4所述的多列动态扫描式透明导电膜制绒设备，其特征在于：所述制绒液缓存池内设置有在线pH检测计。

6.根据权利要求2所述的多列动态扫描式透明导电膜制绒设备，其特征在于：所述喷淋喷雾头（7）在感应到制绒基底（8）到达前设置于动态扫描式喷淋喷雾制绒器的一侧，制绒基底（8）通过后喷淋喷雾头（7）复位。

7.根据权利要求1所述的多列动态扫描式透明导电膜制绒设备，其特征在于：所述喷淋喷雾清洗段包括多排喷淋管、喷雾头和喷雾管，各排喷淋管和喷雾管相互间隔设置，每排喷雾管由若干喷雾头均匀连接于同一管道组成。

说明书

一种多列动态扫描式透明导电膜制绒设备

技术领域

[0001] 本发明涉及透明导电膜制绒的生产制备领域，特别是涉及多列动态扫描式透明导电薄膜制绒设备。

背景技术

[0002] 在智能调光膜、显示器、触摸屏、太阳能电池等行业，透明导电膜得到了广泛应用，透明导电膜作为薄膜太阳能电池结构的前电极，其功能是实现将光伏作用产生的电荷进行收集并导向蓄电池或电器使用，要求前电极具有较高的导电率，即透明导电膜具备较低的方块电阻；同时，由于薄膜太阳能电池光伏作用要求足够量的对应波长光谱透过率，即在对应波长上具备高的透光率。因此，对于薄膜太阳能电池，要求作为前电极的透明导电膜必须同时满足低的方块电阻和高的光谱透过率。对于调光膜、显示器、触摸屏板等行业，也对方块电阻和透过率提出了相应要求。

[0003] 为提高太阳能电池的发电效率，提高进入薄膜太阳能电池内部的太阳能光谱能量成为解决途径之一，尽可能减少进入PIN或PN结之前的太阳光能量损失，即提高前电极透明导电薄膜的光谱透过率，同时，方块电阻不能有较大变化。透明导电膜的表面绒化技术可以明显提高太能光透过率，通过在透明导电膜表面形成弹坑状、陨石坑状或者钻石状微小凹坑，以产生光陷作用，使太阳光在凹坑里产生多次反射，提高透射几率即透光率，增加进入电池内部的太阳光，提高薄膜太阳能电池的发电效率。

[0004] 从绒面技术讲，其衡量标准为雾度、均匀性和表面粗糙度，结合透明导电膜在方块电阻和透过率的要求，评价绒面透明导电膜优劣的技术标准分别包括雾度、均匀性、表面粗糙度、透过率、方块电阻等。雾度指波长为700nm的入射光由薄膜的非绒面入射，光线在薄膜的绒面分散的透过率与入射光线总透过率的比值；均匀性指绒面的雾度及表面粗慥度在单位面积内的均匀程度。

[0005] 磁控溅射镀膜技术是透明导电膜大规模生产的主要技术，制备的薄膜表面均匀致密，性能优秀，应用于薄膜太阳能电池前电极需要进行绒面处理，制绒技术分为干法和湿法两种，干法采用激光、电子束等方法对薄膜表面进行雕刻，生产过程耗时较长、能耗高，无法大规模用于工业化生产；湿法以适当的酸碱溶液对薄膜表面进行腐蚀，通过控制酸碱浓度和工艺技术来达到表面绒化目的，是目前工业化应用的主流方向。

[0006] 湿法制绒技术包括两种工艺：浸泡和喷淋，浸泡主要用于实验室小样品研究，大规模生产难以实现；传统静态喷淋法采用固定的多个喷淋头对薄膜表面进行刻蚀，一方面喷淋锥形范围内的酸碱制绒液分布并非完全均匀，中心区分布量较大，周边较小，另一方面各喷淋锥形范围的接触或交叉区域内的酸碱制绒液分布混乱，对薄膜表面的均匀性有较大影响，导致制绒后的薄膜表面形成条形纹路，带来表面均匀性、雾度、透过率、方块电阻、表面粗糙度等性能损失，当前的传统喷淋工艺和设备难以满足行业对雾度、均匀性、方块电阻等性能的技术要求。

[0007] 为描述方便，对喷淋法制绒设备，在制绒基片传输平面内，其传输前进方向为前向，垂直方向定义为侧向。传统静态方法在其前向由于喷淋产生的制绒液颗粒较大且分布不均匀，其几个大小尺寸不易控制，影响薄膜沿前向分布的表面均匀性和表面粗糙度；在其侧向，各喷淋锥形范围内分布不均匀将导致该区域内侧向分布不均匀，同时，两相邻喷淋锥形交叉区域分布混乱、颗粒碰撞导致侧向分布均匀性和粗糙度性能降低。

[0008] 当前传统静态喷淋法制绒设备和技术在制绒过程中喷淋喷雾产生的制绒液分布并非均匀，中心区域较密集，同时侧向的交叉区域分布混乱容易形成条形绒面纹路，造成透明导电膜制绒的不均匀性，大大减小了成品率，使得雾度、透光率、方块电阻等性能参数在前向、侧向均出现不均匀性；同时静态方法采用固定喷淋喷雾头方法，会引起工艺参数调整自由度降低，不利于改善工艺流程和工艺参数，限制了透明导电膜性能参数的进一步提高。工业化生产要求绒面的表面均匀性优良，参数分布均匀，各产品性能稳定，采用传统喷淋方法无法有效实现，且其工业可调整性较差，较难满足工艺参数的改善和调整。

发明内容

[0009] 本发明的目的是针对上述问题，提供一种制得的导电膜绒面均匀性好的多列动态扫描式透明导电薄膜制绒设备。

[0010] 为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的一种多列动态扫描式透明导电膜制绒设备，包括机架、动态扫描式喷淋喷雾制绒段、喷淋喷雾清洗段、烘烤段、消除静电段和传输平台，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段安装于支撑架上，所述传输平台上依次安装有喷淋喷雾制绒段、喷淋喷雾清洗段、烘烤段和消除静电段，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段包括动态扫描式喷淋喷雾制绒器和制绒液缓存池，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器包括光电感应器、耐酸碱柔性软管、喷淋喷雾头和支撑架；所述耐酸碱柔性软管与喷淋喷雾头相连接；所述光电感应器固定设置于支撑架上，所述光电感应器通过控制线与动态扫描式喷淋喷雾制绒器相连接；喷淋喷雾制绒段的回收的制绒液通过管道与制绒液缓存池相连接，喷淋喷雾头的酸碱液通过耐酸碱柔性软管与制绒液缓存池相连接。所述制绒液缓存池用于制绒酸碱液的循环使用，喷淋喷雾头的酸碱液由柔性软管进入制绒液缓存池。

[0011] 进一步地，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器包括支撑架、支撑齿轮、同步齿形带、同步电机或伺服电机、喷淋喷雾头固定座、滑轨和喷淋喷雾头；所述支撑齿轮设置于支撑架的两侧，同步电机或伺服电机固定设置于支撑架顶部的中部，喷淋喷雾头固定座与同步齿形带相固接，所述能够往复动态扫描式运动的喷淋喷雾头固定座与滑轨相连接，所述喷淋喷雾头固定设置于喷淋喷雾头固定座的下方，所述喷淋喷雾头的下方设置有制绒基底。

[0012] 进一步地，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器上设置的喷淋喷雾头的个数为一个或两个，所述喷淋喷雾头距制绒基底的距离范围为5～30cm。

[0013] 更进一步地，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器为一列或偶数列；所述喷淋喷雾头为喷淋头或喷雾头，偶数列动态扫描式喷淋喷雾制绒器的喷淋喷雾头相互错开设置，两相邻动态扫描式喷淋喷雾制绒器之间的距离大于制绒基底制绒方向最大几何尺寸，所述制绒基底制绒方向最大几何尺寸为0.3～3m。。

[0014] 进一步地，所述制绒液缓存池和喷淋喷雾头的材质为耐腐蚀材料。

[0015] 进一步地，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段还设置有上下强力风刀，所述上下强力风刀在传输平台上下成对分布，所述上下强力风刀与传输平台为1-6cm。

[0016] 更进一步地，所述制绒液缓存池内设置有在线pH检测计。

[0017] 进一步地，所述喷淋喷雾头在感应到制绒基底到达前设置于动态扫描式喷淋喷雾制绒器的一侧，制绒基底通过后喷淋喷雾头复位。

[0018] 进一步地，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器的扫描频率范围为20～300次/分钟。

[0019] 更进一步地，所述喷淋喷雾清洗段包括多排喷淋管、喷雾头和喷雾管，各排喷淋管和喷雾管相互间隔设置，即喷淋/喷雾/喷淋/喷雾形式，每排喷雾管由若干喷雾头均匀连接于同一管道组成。

[0020] 有益效果：本发明生产过程平稳，良品率高，绒面透明导电膜的表面均匀性好，透光率高、低方块电阻、表面粗糙度降低。降低了工艺过程制绒液使用量和工艺技术难度，自动化程度高。通过采用多列动态扫描式喷淋喷雾制绒器，可提高制绒产能，性能参数稳定，采用循环式制绒液方式，节省其使用量。

[0021] 与传统静态喷淋制绒技术相比，本发明具有如下优点：

[0022] (1)采用区别于静态方式的多列动态扫描式喷淋喷雾器，使透明导电膜制绒面制绒液刻蚀时间和制绒液分布均匀平稳，克服解决了侧向分布的条形纹路，并提高了前向均匀性。

[0023] (2)本发明采用动态扫描式方法有效解决了传统喷淋制绒设备和技术在侧向分布出现的条形纹路，解决了固定喷淋喷雾头出现的制绒液分布不均匀、交叉区域分布混乱等问题，生产工艺可自主调整，制造过程稳定，具有高的良品率、产品品质和产能，尤其是绒面均匀性、表面粗糙度，有效改善了绒面透明导电膜的性能参数。

附图说明

[0024] 图1为单列动态扫描式喷淋喷雾制绒器示意图；

[0025] 图2为多列动态扫描式喷淋喷雾制绒生产设备示意图；

[0026] 其中，1机架，2支撑齿轮，3同步齿形带，4同步电机或伺服电机，5喷淋喷雾头固定座，6滑轨，7喷淋喷雾头，8制绒基底，9传输平台，10第1列动态扫描式喷淋喷雾制绒器布置，11第2列动态扫描式喷淋喷雾制绒器布置。

具体实施方式

[0027] 以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

[0028] 实施例1

[0029] 如图1和图2所示，本发明的一种多列动态扫描式透明导电膜制绒设备，包括机架、动态扫描式喷淋喷雾制绒段、喷淋喷雾清洗段、烘烤段、消除静电段和传输平台，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段安装于支撑架上，所述传输平台9上依次安装有喷淋喷雾制绒段、喷淋喷雾清洗段、烘烤段和消除静电段，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段包括动态扫描式喷淋喷雾制绒器和制绒液缓存池，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器包括光电感应器、耐酸碱柔性软管、喷淋喷雾头7和支撑架1；所述耐酸碱柔性软管与喷淋喷雾头7相连接；所述光电感应器固定设置于支撑架1上，所述光电感应器通过控制线与动态扫描式喷淋喷雾制绒器相连接；喷淋喷雾制绒段的回收的制绒液通过管道与制绒液缓存池相连接，喷淋喷雾头的酸碱液通过耐酸碱柔性软管与制绒液缓存池相连接。

[0030] 所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器包括支撑架1、支撑齿轮2、同步齿形带3、同步电机或伺服电机4、喷淋喷雾头固定座5、滑轨6和喷淋喷雾头7；所述支撑齿轮2设置于支撑架1的两侧，同步电机或伺服电机4固定设置于支撑架1顶部的中部，喷淋喷雾头固定座5与同步齿形带相固接，所述能够往复动态扫描式运动的喷淋喷雾头固定座5与滑轨6相连接，所述喷淋喷雾头7固定设置于喷淋喷雾头固定座5下方，所述喷淋喷雾头7的下方设置有制绒基底8。

[0031] 所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器上设置的喷淋喷雾头7的个数为一个或两个，所述喷淋喷雾头7距制绒基底8的距离范围为30cm。

[0032] 所述喷淋喷雾头7在感应到制绒基底8到达前设置于动态扫描式喷淋喷雾制绒器的一侧，制绒基底8通过后喷淋喷雾头7复位。

[0033] 所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器为一列或偶数列；所述喷淋喷雾头7为喷淋头或喷雾头，所述制绒液缓存池和喷淋喷雾头7的材质为耐腐蚀材料。偶数列动态扫描式喷淋喷雾制绒器的喷淋喷雾头7相互错开设置，即如果第一列位于左侧，则第二列位于右侧，以此类推；两相邻动态扫描式喷淋喷雾制绒器之间的距离大于制绒基底8制绒方向最大几何尺寸，所述制绒基底8制绒方向最大几何尺寸为0.3m。

[0034] 所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段还设置有上下强力风刀，所述上下强力风刀在传输平台上下成对分布，所述上下强力风刀与传输平台为4cm。

[0035] 所述制绒液缓存池内设置有在线pH检测计。

[0036] 各列动态扫描式喷淋喷雾制绒器扫描频率范围为20次/分钟。

[0037] 所述喷淋喷雾清洗段包括多排喷淋管、喷雾头和喷雾管，各排喷淋管和喷雾管相互间隔设置，即喷淋/喷雾/喷淋/喷雾形式，每排喷雾管由若干喷雾头均匀连接于同一管道组成。

[0038] 使用方法：制绒基底由人工或自动上片至传输平台，光电感应器检测到基底到位后，第一列制绒器的喷淋喷雾头从一侧开始向另一侧扫描式运动，同时耐酸碱柔性软管将制绒液由制绒液缓存池传输至喷淋喷雾头开始制绒工序，当光电感应器检测到基底离开后，喷淋喷雾头复位至开始状态并停止制绒液传输；第二列制绒器光电感应器检测到基底到位后开始制绒工序，工艺过程与第一列类似，但喷淋喷雾头初始位置在传输平台另一侧；重复上述过程至所有偶数列制绒器制绒完毕，偶数列喷淋喷雾器安装如图2，为提高参数均匀性和产能，可采用更多偶数列制绒器。制绒结束后通过上下风刀将基底上残留的制绒液基本清除排至制绒液缓存池完成动态扫描式喷淋喷雾制绒段工序，进入后续工艺。

[0039] 基底进入喷淋喷雾清洗段后，依次通过喷淋/喷雾/喷淋/喷雾过程清洗，将基底表面残留制绒液继续稀释清洗，并通过上下2～3对强力风刀，强力风刀与基底传输方向成65～85度夹角以便彻底清除表面残余水滴；烘烤段采用电阻加热或红外加热方式烘干基底表面水分，之后通过静电消除段的数组静电消除器对基底进行静电消除，下片可采用人工或自动方式。一对上下强力风刀指的是喷淋喷雾制绒段的最后一个工步，清洗段的强力风刀与此类似。

[0040] 在该工艺段，可主动调整多列喷淋喷雾器间距离、各列喷淋喷雾器扫描频率、基底传输速度、喷淋喷雾头压力、制绒液流量、喷淋喷雾头与基底面间距离等工艺参数来改善产品参数性能。

[0041] 实施例2

[0042] 实施例2与实施例1的区别在于：本发明的一种多列动态扫描式透明导电膜制绒设备，包括机架、动态扫描式喷淋喷雾制绒段、喷淋喷雾清洗段、烘烤段、消除静电段和传输平台，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段安装于支撑架上，所述传输平台9上依次安装有喷淋喷雾制绒段、喷淋喷雾清洗段、烘烤段和消除静电段，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段包括动态扫描式喷淋喷雾制绒器和制绒液缓存池，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器包括光电感应器、耐酸碱柔性软管、喷淋喷雾头7和支撑架1；

[0043] 所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器上设置的喷淋喷雾头7的个数为一个或两个，所述喷淋喷雾头7距制绒基底8的距离范围为5cm。

[0044] 两相邻动态扫描式喷淋喷雾制绒器之间的距离大于制绒基底8制绒方向最大几何尺寸，所述制绒基底8制绒方向最大几何尺寸为3m。

[0045] 所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段还设置有上下强力风刀，所述上下强力风刀在传输平台上下成对分布，所述上下强力风刀与传输平台为1cm；

[0046] 各列动态扫描式喷淋喷雾制绒器扫描频率范围为100次/分钟。

[0047] 实施例3

[0048] 实施例3与实施例1的区别在于：如图1和图2所示，本发明的一种多列动态扫描式透明导电膜制绒设备，包括机架、动态扫描式喷淋喷雾制绒段、喷淋喷雾清洗段、烘烤段、消除静电段和传输平台，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段安装于支撑架上，所述传输平台9上依次安装有喷淋喷雾制绒段、喷淋喷雾清洗段、烘烤段和消除静电段，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段包括动态扫描式喷淋喷雾制绒器和制绒液缓存池，所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器包括光电感应器、耐酸碱柔性软管、喷淋喷雾头7和支撑架1；

[0049] 所述动态扫描式喷淋喷雾制绒器上设置的喷淋喷雾头7的个数为一个或两个，所述喷淋喷雾头7距制绒基底8的距离范围为20cm。

[0050] 两相邻动态扫描式喷淋喷雾制绒器之间的距离大于制绒基底8制绒方向最大几何尺寸，所述制绒基底8制绒方向最大几何尺寸为2.3m。

[0051] 所述动态扫描式喷淋喷雾制绒段还设置有上下强力风刀，所述上下强力风刀在传输平台上下成对分布，所述上下强力风刀与传输平台为6cm；

[0052] 各列动态扫描式喷淋喷雾制绒器扫描频率范围为300次/分钟。

[0053] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

[0054] 尽管本文较多地使用了1机架，2支撑齿轮，3同步齿形带，4同步电机或伺服电机，5喷淋喷雾头固定座，6滑轨，7喷淋喷雾头，8制绒基底，9传输平台，10第1列动态扫描式喷淋喷雾制绒器布置，11第2列动态扫描式喷淋喷雾制绒器布置等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。