本实用新型涉及光伏电池技术领域，具体而言，涉及一种卷对卷化学水浴沉积系统及其除膜装置。
背景技术：
铜铟镓硒电池目前不论实验室研发效率以及组件量产效率，已经和晶硅电池不相上下，薄膜铜铟镓硒电池已经逐步走向产业化。相比晶硅类电池，铜铟镓硒电池的厚度可为晶硅电池的百分之一。因此，铜铟镓硒薄膜电池可以沉积在柔性衬底，制备可弯曲的柔性薄膜电池。在柔性薄膜产业化进程中，如何进一步提高电池的光电转换效率和降低组件成本一直是各个企业致力发展的方向。其中，除了主要关注光伏材料本身的特性改善(吸收层铜铟镓硒，缓冲层，窗口层的优化改善)外，还会关注对生产工艺或设备的优化改善。目前，柔性的铜铟镓硒薄膜电池各功能层主要是通过卷对卷的生产工艺制备，在现有柔性薄膜铜铟镓硒电池缓冲层制备中，主要方式之一是非真空的水浴法沉积。柔性基底经过放卷系统平铺，经过沉积系统，沉积缓冲层材料，进一步处理后收卷。
现有技术中柔性薄膜电池缓冲层通过水浴方法沉积制备，可以通过卷对卷设备、水浴法沉积缓冲层材料，其中，铜铟镓硒为无机非金属化合物，膜层脆并且不耐刮划，目前柔性薄膜铜铟镓硒电池制备中，由于吸收层的自身特点所决定，在吸收层沉积后，在收卷过程中，会对膜层覆盖一层塑料薄膜，起到保护膜层表面的作用。但是，在进行下一道工序缓冲层沉积之前，需要单独增加一道工序，把塑料薄膜去除，浪费生产时间、降低生产效率。
技术实现要素：
为解决现有技术中生产效率低的技术问题，本实用新型的主要目的在于，提供一种提高生产效率的卷对卷化学水浴沉积系统及其除膜装置。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种卷对卷化学水浴沉积系统的除膜装置，用于光伏基底的除膜；包括：辊轴、驱动件及支架组件；所述辊轴的一端与所述驱动件传动连接，所述辊轴的另一端通过所述支架组件支撑；所述辊轴用于收卷所述光伏基底上的保护膜。
本实用新型第一实施例提供的卷对卷化学水浴沉积系统的除膜装置，通过设置的辊轴可以固定所述光伏基底上的保护膜，并在所述驱动件的驱动下进行转动收卷保护膜，并通过所述支撑组件支撑所述辊轴，保证所述辊轴转动的平稳性。利用机械控制的驱动件及辊轴去除保护膜，且此过程可在所述光伏基底进一步传输的过程中进行，不会浪费生产时间，保持电池生产线的产能。
进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，所述支架组件包括：支座、升降机构及导轨，所述支座的一端与所述导轨滑动连接，所述支座的另一端用于支撑所述辊轴；所述支座与所述升降机构传动连接，且所述升降机构带动所述支座升降。
第二方面，本实用新型实施例提供了一种卷对卷化学水浴沉积系统，包括放卷装置、沉积装置、收卷装置及上述任一项所述的卷对卷化学水浴沉积系统的除膜装置；
所述放卷装置、所述沉积装置及所述收卷装置依次传动连接，所述放卷装置与所述除膜装置传动连接；由所述放卷装置释放的所述光伏基底依次经过所述沉积装置，并收卷于所述收卷装置；且所述光伏基底上的保护膜收卷于所述除膜装置的所述辊轴上。
本实用新型第二实施例提供的一种卷对卷化学水浴沉积系统，所述放卷装置传动连接有所述除膜装置，使得当所述光伏基底经过所述放卷装置后，在所述除膜装置处除去保护膜，除去保护膜的所述光伏基底传输至所述沉积装置及所述收卷装置实现光伏基底的正常沉积及收卷过程，两个过程可以同步进行，不会浪费额外的生产时间，保持产线产能。
进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，所述光伏基底的传输速度为0.5m/min至5m/min。
进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，所述除膜装置的运行速度与所述光伏基底的传输速度相同。
进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，所述沉积装置包括通依次相连通的主反应区、清洗区及烘干区。
进一步地，在本实用新型一个较佳的实施例中，所述主反应区包括水浴反应室，所述水浴反应室内设置有若干传输辊，所述放卷装置通过所述传输辊与所述收卷装置传动连接。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本实用新型一实施例提供的卷对卷化学水浴沉积系统的除膜装置结构示意图；
图2是本实用新型一实施例提供的卷对卷化学水浴沉积系统示意图。
附图标记：
1、放卷装置；
2、除膜装置，21、辊轴，22、驱动件，23、支架组件，231、支座，232、升降机构,233、导轨；
3、沉积装置，31、主反应区，32、清洗区，33、烘干区；
4、药液供给装置；5、收卷装置；6、光伏基底；7、保护膜。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
构成铜铟镓硒电池的各个功能膜层基本为：金属背电极功能层、铜铟镓硒吸收层、硫化物半导体的缓冲层及透明导电氧化物的窗口层。其中，铜铟镓硒为无机非金属化合物，膜层脆并且不耐刮划；硫化物半导体的缓冲层可在卷对卷化学水浴沉积系统中进行沉积形成。现有技术中，一般在铜铟镓硒吸收层沉积完毕后，会在吸收层表面覆盖一层塑料薄膜起到保护作用；水浴法沉积硫化物半导体的缓冲层需要对膜层进行去除，再进行水浴法的缓冲层沉积。为解决这一问题，如图2所示，本实用新型一实施例提供的一种卷对卷化学水浴沉积系统的除膜装置2，用于光伏基底6的除膜；包括：辊轴21、驱动件22及支架组件23；辊轴21的一端与驱动件22传动连接，辊轴21的另一端通过支架组件23支撑；辊轴21用于收卷光伏基底6上的保护膜7。本实用新型第一实施例提供的卷对卷化学水浴沉积系统的除膜装置2，通过设置的辊轴21可以固定光伏基底6上的保护膜7，并在驱动件22的驱动下进行转动收卷保护膜7，并通过支撑组件支撑辊轴21，保证辊轴21转动的平稳性。利用机械控制的驱动件22及辊轴21去除保护膜7，且此过程可在光伏基底6进一步传输的过程中进行，不会浪费生产时间，保持电池生产线的产能。
考虑到装置的安装于拆卸，本实用新型实施例中，如图1所示，支架组件23包括：支座231、升降机构232及导轨233，支座231的一端与导轨233滑动连接，支座231的另一端用于支撑辊轴21；支座231与升降机构232传动连接，且升降机构232带动支座231升降。导轨233的设置，使得支座231可以沿导轨233进行位置调整，本实施例中导轨233是由下至上倾斜设置的，便于调整支座231的高度，也即可以调节支座231与辊轴21之间的距离、以及调节支座231与辊轴21的接触点位置，便于根据实际光伏基底6的宽度需要调整支座231的位置，保证支座231对辊轴21的有效支撑。当沉积过程都结束后，关闭驱动电机，沿导轨233降下支座231，并且可以使用导轨233将支座231移走(将连接有支座231的导轨233一起移走)，然后可以取走辊轴21上收卷保护膜7的卷筒。其中，驱动件22可为驱动电机，为辊轴21提供旋转动力。升降结构可设置为汽缸、滚珠丝杠等结构，与支座231传动连接，用以控制支座231的升降。
如图2所示，本实用新型另一实施例提供的一种卷对卷化学水浴沉积系统，包括放卷装置1、沉积装置3、收卷装置5及的卷对卷化学水浴沉积系统的除膜装置2；放卷装置1、沉积装置3及收卷装置5依次传动连接，放卷装置1与除膜装置2传动连接；由放卷装置1释放的光伏基底6依次经过沉积装置3，并收卷于收卷装置5；且光伏基底6上的保护膜7收卷于除膜装置2的辊轴21上。本实用新型第二实施例提供的一种卷对卷化学水浴沉积系统，放卷装置1传动连接有除膜装置2，使得当光伏基底6经过放卷装置1后，在除膜装置2处除去保护膜7，除去保护膜7的光伏基底6传输至沉积装置3及收卷装置5实现光伏基底6的正常沉积及收卷过程，两个过程可以同步进行，不会浪费额外的生产时间，保持产线产能。
其中，沉积装置3包括依次相连通的主反应区31、清洗区32及烘干区33。光伏组件的柔性光伏基底6卷材经过放卷装置1平铺，通过除膜装置2进行同步除去保护膜7(将保护膜7缠绕至除膜装置2的辊轴21上)，除膜后的光伏基底6在沉积装置3沉积缓冲层：柔性的光伏基底6卷材在主反应区31的反应液中浸没进行沉积缓冲层，再经过清洗区32清洗、烘干区33烘干后，再以收卷装置55进行收卷。主反应区31的沉积缓冲层材料的前驱物可选择硫酸镉、氯化镉、草酸镉等镉的盐溶液以及硫脲，镉盐的浓度为0.1-1％wt，硫脲的浓度为1-10％wt。选择氨水或者柠檬酸钠为络合剂，络合剂的浓度范围为：1-10％wt。通过药液供给装置4将反应溶液喷洒到光伏基底6卷材上，光伏基底6卷材可以为不锈钢、聚酰亚胺等材质。主反应区31的沉积温度为一般设置为60-80℃。
可选地，本实施例中，光伏基底6的传输速度为0.5m/min(米/分钟)至5m/min(米/分钟)。除膜装置2的运行速度与光伏基底6的传输速度相同。
其中，除膜的方式可采用：单独设置的与放卷装置1传动连接、而与沉积装置3独立的除膜装置2，光伏基底6进行运输至沉积装置3、除膜装置2上同步收卷保护膜7；或者，除膜装置2也与沉积装置3传动连接，光伏基底6的保护膜7在转动过程中收卷于除膜装置2上、除膜后的光伏基底6绕除膜装置2转动进一步传输至沉积装置3。通过在铜铟镓硒电池缓冲层沉积过程中加入除膜机构，同步去除前一道工序覆盖在光伏基底6上的保护膜7，提高产线的生产节拍，减少生产环节，节约生产成本。
可选地，放卷装置1及收卷装置5均是连接有动力传输装置(如电机)的卷辊；沉积装置3中也设置有用于支撑并传输光伏基底6的结构，具体的，主反应区31包括水浴反应室，水浴反应室内设置有若干传输辊，放卷装置1通过传输辊与收卷装置5传动连接。清洗区32及烘干区33内设置有与传输辊传动连接的滚轴组件，放卷装置11通过传输辊与滚轴组件传动连接。其中，放卷装置1的卷辊、除膜装置2的辊轴21、沉积装置3中的传输辊及滚轴组件以及收卷装置5的卷辊均可以设置独立的电机，且各电机通过控制柜统一控制开闭以及电机在预设转速范围内运行；光伏基底6卷材在各装置上传输，放卷装置1、沉积装置3、覆膜装置2以及收卷装置5通过光伏基底6实现传动连接。或者，放卷装置1的卷辊、沉积装置3中的传输辊及滚轴组件、覆膜装置2的卷辊以及收卷装置5的卷辊以链条或皮带传动连接。
放卷装置1释放光伏基底6，将光伏基底6的保护膜7缠绕在除膜装置2的辊轴21上；除膜装置2及沉积装置3中的传输辊等传输结构同步运行；除膜装置2不断为光伏基底6除保护膜7，除膜后的光伏基底6传输至沉积装置3，在主反应区31进行沉积缓冲层、经过清洗区32清洗、烘干区33烘干后传输至收卷装置5进行收卷。此时除膜装置2收卷有光伏基底6上的保护膜7，收卷装置5上收卷有沉积完毕的光伏基底6。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，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；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。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实用新型中的具体含义。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种卷对卷化学水浴沉积系统的除膜装置，用于光伏基底的除膜；其特征在于，包括：辊轴、驱动件及支架组件；所述辊轴的一端与所述驱动件传动连接，所述辊轴的另一端通过所述支架组件支撑；所述辊轴用于收卷所述光伏基底上的保护膜。
2.根据权利要求1所述的一种卷对卷化学水浴沉积系统的除膜装置，其特征在于，所述支架组件包括：支座、升降机构及导轨，所述支座的一端与所述导轨滑动连接，所述支座的另一端用于支撑所述辊轴；所述支座与所述升降机构传动连接，且所述升降机构带动所述支座升降。
3.一种卷对卷化学水浴沉积系统，其特征在于，包括放卷装置、沉积装置、收卷装置及权利要求1-2任一项所述的卷对卷化学水浴沉积系统的除膜装置；
所述放卷装置、所述沉积装置及所述收卷装置依次传动连接，所述放卷装置与所述除膜装置传动连接；由所述放卷装置释放的所述光伏基底依次经过所述沉积装置，并收卷于所述收卷装置；且所述光伏基底上的保护膜收卷于所述除膜装置的所述辊轴上。
4.根据权利要求3所述的一种卷对卷化学水浴沉积系统，其特征在于，所述光伏基底的传输速度为0.5m/min至5m/min。
5.根据权利要求4所述的一种卷对卷化学水浴沉积系统，其特征在于，所述除膜装置的运行速度与所述光伏基底的传输速度相同。
6.根据权利要求3所述的卷对卷化学水浴沉积系统，其特征在于，所述沉积装置包括通依次相连通的主反应区、清洗区及烘干区。
7.根据权利要求6所述的卷对卷化学水浴沉积系统，其特征在于，所述主反应区包括水浴反应室，所述水浴反应室内设置有若干传输辊，所述放卷装置通过所述传输辊与所述收卷装置传动连接。
技术总结