用于打印鈣鈦礦基薄膜太陽電池的噴墨打印的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于打印鈣鈦礦基薄膜太陽電池的噴墨打印機，包括：臺板，具有用于保持基底的載置面；打印部件，具有打印頭和墨盒，所述打印頭與所述臺板的載置面相對配置并向基底的打印區域進行噴墨而實施打印，所述墨盒向所述打印頭供墨；驅動系統，驅動所述打印頭和/或所述臺板進行平移；臺板加熱系統，從下方加熱被載置在所述臺板的載置面上的所述基底；以及上部加熱系統，從上方加熱被載置在所述臺板的載置面上的所述基底上已經形成的薄膜層。本實用新型的噴墨打印機由于設置從基底的上表面加熱基底的上部加熱系統，可在薄膜的打印過程中，在基底的上方對基底上已經形成的薄膜層進行上加熱，從而可獲得效率高的鈣鈦礦基薄膜太陽電池。
【專利說明】用于打印鈣鈦礦基薄膜太陽電池的噴墨打印機
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及打印機，特別是涉及一種用于打印鈣鈦礦基薄膜太陽電池的噴墨 打印機。
【背景技術】
[0002] 目前傳統硅基太陽電池技術是最為成熟、應用最廣的光伏技術，但是因其存在高 成本、高污染等問題，不利于大規模應用。因此發展低成本太陽電池材料與技術十分必要。 新型薄膜太陽電池由于其低廉的原料成本和簡單的制備工藝受到人們的重視。其中尋找易 于合成、低成本和環境友好的新材料是促進薄膜太陽電池發展的必由之路。鈣鈦礦型有機 鹵化鉛材料（比如CH 3NH3PbX3(X = I，Br，C1))以其優異的光電性能、易于合成的性質吸引 了眾多科研人員的注意和研究興趣，被廣泛用作薄膜太陽電池的吸光層材料。目前基于該 材料的薄膜太陽電池效率已經達到15%，具有很大的應用潛力。
[0003] 目前制作薄膜的方法包括濺射、蒸鍍、絲印、旋涂、刮涂、涂覆和噴墨打印等方法， 其中濺射和蒸鍍成本高，絲印厚度和精度不好可控制，旋涂不適于大規模生產，涂覆和噴墨 打印可適用于低成本、連續、大面積的規模化工業生產中。與涂覆相比，噴墨打印的厚度和 位置控制精確，具有微米級分辨率，可實現全數字圖形輸出，可通過計算機對加工過程靈活 高精度控制。如果能夠將噴墨打印技術應用在鈣鈦礦基薄膜太陽電池制備過程中，更有利 于鈣鈦礦基薄膜太陽電池大規模、連續、低成本工業化生產。但利用現有的噴墨打印工藝制 備鈣鈦礦基薄膜太陽電池時，打印的薄膜質量不好，制備的鈣鈦礦基薄膜太陽電池的效率 很低，難以令人滿意。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的一個目的在于針對現有技術中存在的上述缺陷，提供一種適合于制 備鈣鈦礦基薄膜太陽電池等電池器件的噴墨打印機。
[0005] 為此，本實用新型提供了一種用于打印鈣鈦礦基薄膜太陽電池的噴墨打印機，包 括：
[0006] 臺板，具有用于保持基底的載置面；
[0007] 打印部件，具有打印頭和墨盒，所述打印頭與所述臺板的載置面相對配置并向基 底的打印區域進行噴墨而實施打印，所述墨盒向所述打印頭供墨；
[0008] 驅動系統，驅動所述打印頭和/或所述臺板進行平移；
[0009] 臺板加熱系統，從下方加熱被載置在所述臺板的載置面上的所述基底；以及
[0010] 上部加熱系統，從上方加熱被載置在所述臺板的載置面上的所述基底上已經形成 的薄膜層。
[0011] 在一種實施方式中，所述上部加熱系統可包括：
[0012] 上部加熱部件，提供對被載置在所述載置面上的所述基底上已經形成的薄膜層進 行加熱的熱量；
[0013] 溫度傳感器，實時檢測被載置在所述載置面上的所述基底上已經形成的薄膜層的 上表面溫度；以及
[0014] 上部溫控部件，根據所述溫度傳感器檢測的溫度控制所述上部加熱部件提供的熱 量，控制被載置在所述載置面上的所述基底上已經形成的薄膜層的上表面溫度保持在預置 溫度。
[0015] 在一種實施方式中，所述上部加熱部件可包括加熱絲。
[0016] 在一種實施方式中，所述上部加熱部件可進一步包括：
[0017] 風扇，將所述加熱絲的熱量以強制對流的方式朝著所述基底輸送。
[0018] 在一種實施方式中，所述驅動系統可包括臺板平移系統，驅動所述臺板進行平移； 和
[0019] 打印頭平移系統，驅動所述打印頭進行平移。
[0020] 在一種實施方式中，所述上部加熱部件可通過緊固機構固定在所述打印頭上。
[0021] 在一種實施方式中，所述溫度傳感器可通過緊固機構固定在所述打印頭上。
[0022] 在一種實施方式中，所述打印頭可具有噴嘴，所述打印部件含有1-10個墨盒，每 個墨盒對應1-200個噴嘴。
[0023] 在一種實施方式中，所述打印部件可含有4個墨盒，每個墨盒對應90個噴嘴。
[0024] 在一種實施方式中，所述噴墨打印機還可包括：
[0025] 墨水噴出系統，驅動墨盒中的墨水從所述打印頭的噴嘴中噴出。
[0026] 本實用新型的噴墨打印機由于設置從基底的上表面加熱基底的上部加熱系統，可 在薄膜的打印過程中，在基底的上方對所述基底上已經形成的薄膜層進行上加熱，既可加 快墨水的干燥速度，又使得打印的薄膜質量好，從而可獲得光電轉化效率高的鈣鈦礦基薄 膜太陽電池。
[0027] 本實用新型的噴墨打印機制備鈣鈦礦基薄膜太陽電池，可靈活有效調控電池器件 各層微觀結構，結合圖案設計和墨水控制可以調控各種材料的配比。本實用新型有利于鈣 鈦礦基薄膜太陽電池大規模、連續、低成本工業化生產。
[0028] 根據下文結合附圖對本實用新型具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更 加明了本實用新型的上述以及其他目的、優點和特征。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029] 后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本實用新型的一些具體實 施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解， 這些附圖未必是按比例繪制的。為了明顯地示出鈣鈦礦基薄膜太陽電池的層狀結構，太陽 電池在堅向上的尺寸要比實際的大很多倍。附圖中：
[0030] 圖1是根據本實用新型一個實施例的鈣鈦礦基薄膜太陽電池的示意性結構圖；
[0031] 圖2是根據本實用新型一個實施例的噴墨打印機的示意性結構圖；
[0032] 圖3是根據本實用新型一個實施例的不同薄膜層對應的打印區域示意圖；
[0033] 圖4是根據本實用新型一個實施例的鈣鈦礦基薄膜太陽電池的示意性結構圖。
【具體實施方式】
[0034] 本實用新型的鈣鈦礦基薄膜太陽電池具有在一個基底上層疊形成的多個薄膜層。 如圖1所示，鈣鈦礦基薄膜太陽電池可包括基底20,基底20上表面形成有一層導電層21 ; 所述太陽電池還包括在基底20的導電層21上形成的半導體材料的致密層22 ;在致密層22 上形成的具有多孔結構的支架層23 ;在支架層23上內填充的鈣鈦礦結構的有機金屬半導 體吸光層24 ;在有機金屬半導體吸光層24上形成的空穴傳輸層25 ;以及在空穴傳輸層25 上形成的對電極26。在一個未示出的實施例中，鈣鈦礦基薄膜太陽電池也可以不包括空穴 傳輸層25,對電極26直接形成在有機金屬半導體吸光層24上。圖1中的箭頭表示光線入 射方向。
[0035] 基底20可以為透明基體，例如玻璃或者柔性透明材料；其上的導電層21為透明導 電層，例如可為FT0或ΙΤ0薄膜。對于本實用新型中利用噴墨打印工藝在其上打印的基底 20,其表面已存在透明導電層21。
[0036] 本申請的發明人在利用現有的噴墨打印工藝制備鈣鈦礦基薄膜太陽電池時發現， 利用現有的噴墨打印機逐層打印鈣鈦礦基薄膜太陽電池的每一薄膜層后，獲得的太陽電池 的效率很低，基本沒有實用價值。本申請的發明人進一步發現，太陽電池效率很低的原因是 打印獲得的薄膜的質量不好。在通過對噴墨打印機進行改進之后，本申請的發明人驚奇地 發現，在利用噴墨打印工藝在基底20上逐層打印鈣鈦礦基薄膜太陽電池每一薄膜層時，在 打印的過程中，同時在基底20的下方對基底20進行下加熱以及在基底20的上方對基底 20上已經形成的薄膜層進行上加熱，獲得的鈣鈦礦基薄膜太陽電池的效率能夠得到大幅提 升。
[0037] 圖2是根據本實用新型一個實施例的噴墨打印機的示意性結構圖。如圖2所示，本 實用新型實施例的噴墨打印機包括臺板12,打印部件、驅動系統、以及臺板加熱系統。臺板 12具有用于保持基底的載置面；打印部件具有打印頭14和墨盒16,打印頭14與臺板12的 載置面相對配置并向基底20的打印區域進行噴墨而實施打印，墨盒16向打印頭14供墨。 打印頭14具有噴嘴，墨盒16中的墨水從打印頭14的噴嘴中噴出。打印部件可含有1-10 個墨盒16,每個墨盒對應1-200個噴嘴。在可選的實施例中，打印部件含4個墨盒16,每個 墨盒對應90個噴嘴。驅動系統用于驅動打印頭14和/或臺板12進行平移。例如驅動打 印頭14相對臺板12進行平移和/或驅動臺板12相對打印頭14進行平移。在一個實施例 中，驅動系統可包括臺板平移系統和打印頭平移系統，分別帶動臺板12和打印頭14沿不同 的方向進行平移。臺板加熱系統從下方加熱被載置在臺板12的載置面上的基底20。在臺 板2內部含有溫控板，通過加熱管或者循環水浴調節臺板2上打印機體的溫度，臺板2可控 溫度為10_150°C。本實用新型的噴墨打印機還可包括墨水噴出系統和控制系統，墨水噴出 系統用于驅動墨盒16中的墨水從打印頭14的嗔嘴中嗔出。控制系統用于分別控制驅動系 統、墨水噴出系統以及臺板加熱系統的工作，例如控制系統可配置成控制所述驅動系統驅 動打印頭14和/或臺板12平移的距離。或配置成控制臺板加熱系統對臺板12進行下加 熱的溫度；或配置成控制墨水噴出系統噴出的墨水量等。本實用新型的噴墨打印機的臺板 12、打印部件、驅動系統、墨水噴出系統以及臺板加熱系統可與現有技術的噴墨打印機具有 相同的結構或構造，在此不再贅述。
[0038] 特別地，本實用新型的噴墨打印機還包括上部加熱系統，用于從上方加熱被載置 在臺板12的載置面上的基底20上已經形成的薄膜層。在一個實施例中，上部加熱系統包 括上部加熱部件18,溫度傳感器以及上部溫控部件。上部加熱部件18提供對被載置在臺板 12的載置面上的基底20上已經形成的薄膜層進行加熱的熱量；溫度傳感器實時檢測被載 置在臺板12的載置面上的基底20上已經形成的薄膜層的上表面溫度；上部溫控部件根據 所述溫度傳感器檢測的溫度控制所述上部加熱部件提供的熱量，以使被載置在臺板12的 載置面上的基底20上已經形成的薄膜層的上表面溫度保持在預置溫度。在一個實施例中， 上部溫控部件可利用噴墨打印機原有的控制系統對上部加熱部件18進行控制。在一個實 施例中，上部加熱部件18可包括加熱絲和風扇，利用風扇將所述加熱絲的熱量以強制對流 的方式朝著基底20輸送。風扇可從上方對吹熱風或冷風調節臺板12表面的溫度，同時可以 調節墨水噴出后溶劑揮發快慢。在一個實施例中，風扇提供的風速范圍可在〇-5m/s之間， 優選在〇. 〇l-lm/s之間，進一步優選在0. 05-0. 3m/s之間。在一個實施例中，加熱絲、風扇 以及溫度傳感器均可通過緊固機構固定在打印頭14上。
[0039] 利用本實用新型的噴墨打印機打印時，可通過所繪圖案的顏色配比來調節噴 墨比例，通過打印分辨率來調控噴涂精度，打印分辨率的選擇范圍可為360 X 360dp i、 720 X 360dpi, 720 X 720dpiU440 X 720dpi, 1440 X 1440dpi,2880 X 1440dpi, 2880X2880dpi。可通過控制系統控制每個噴嘴的噴墨時間和噴墨量，以及多種墨水之間 的噴墨比例。噴墨量為墨水每次噴出的量，可調范圍為1% -200%，其中1 %噴墨量對應 3 μ μ L的體積。
[0040] 在利用本實用新型的噴墨打印機制備鈣鈦礦基薄膜太陽電池的過程中，可自下而 上逐層打印。本實用新型涉及的各層或各組分的墨水通過主材料、對應溶劑和助劑混合調 配而成。對于某些薄膜層僅利用一種墨水即可進行打印的情況，可將該墨水放置在一個墨 盒中；而對于某些薄膜層需利用兩種以上的不同組分的墨水進行打印的情況，可將各組分 分別配置成相應的墨水，并放置在不同的墨盒中，在打印該層時兩種墨水同時噴射。在一個 實施例中，可將配置好的各薄膜層對應的墨水分別放置在打印部件不同的墨盒中，進行多 層的依次噴墨打印制作。
[0041] 例如本實用新型的鈣鈦礦基薄膜太陽電池的致密層22的材料為Ti02或ΖηΟ,采用 噴墨打印工藝制備致密層22時，選擇對應溶劑將Ti0 2或者ΖηΟ的前驅體如鈦酸四異丙酯或 醋酸鋅配置成5-95%質量濃度的溶液作為墨水，裝入其中1個墨盒。可通過選擇合適的噴 墨量、分辨率和溫度等條件，得到具有不同厚度和不同微觀形貌的致密層22。致密層22的 厚度可在10_150nm之間；優選為60nm。打印完畢的致密層22需要燒結或化學物理處理， 以便在其上噴墨打印支架層23。在一個實施例中，在打印致密層22的過程中，可利用噴墨 打印機的臺板加熱系統和上部加熱系統同時在所述基底的下方對所述基底進行下加熱以 及在所述基底的上方對所述基底上已經形成的薄膜層進行上加熱。在一個實施例中，上加 熱溫度可為20-150°C，優選為20-95°C，進一步優選為25-35°C;下加熱溫度可為20-150°C， 優選為20-95 °C，進一步優選為25-45 °C。
[0042] 本實用新型的鈣鈦礦基薄膜太陽電池的支架層23的材料可為Ti02、Al 203、Zr02或 Si02，采用噴墨打印工藝制備支架層23時，可將Ti02、Al20 3、Zr02或Si02與合適的分散劑、造 孔劑在對應溶劑中混合形成顆粒小于1 μ m均勻分散體系，制成墨水，裝入其中1個墨盒中。 可通過控制噴墨量、溫度和分辨率進行噴墨打印，以得到具有不同厚度和形貌的支架層23。 支架層23的厚度在200-1500nm之間。Ti0 2、Al203、Zr02或Si02的形貌可為納米顆粒、納米 棒或納米線。支架層23打印好后，進行燒結或相關處理，以便進行有機金屬半導體吸光層 24的噴墨打印。在一個實施例中，在打印支架層23的過程中，也可利用噴墨打印機的臺板 加熱系統和上部加熱系統同時對所述基底進行下加熱和上加熱。在一個實施例中，上加熱 溫度可為20-150°C，優選為20-95°C，進一步優選為30-45°C;下加熱溫度可選為20-150°C， 優選為20-95°C，進一步優選為25-40°C。
[0043] 本實用新型的鈣鈦礦基薄膜太陽電池的有機金屬半導體吸光層24的材料可選自 化學通式為（RNH 3)BXmYn 中的一種或多種，其中 R = CH3, C4H9, C8H9 ;B = Pb，Sn ;X，Y = C1， Br，I ;m = 1，2,3 ;n = 3-m。該材料主要有兩種反應物（RNH3)X"^PBYn。與所述有機金屬半 導體吸光層對應的墨水為由（ΚΝΗ 3)Χ"^ΡΒΥη-起溶解在對應溶劑中形成的溶液；或者，與所 述有機金屬半導體吸光層對應的墨水包括由（RNH 3) Xm和ΒΥη分別單獨溶解在對應溶劑中形 成的獨立的兩種溶液，在打印所述有機金屬半導體吸光層時所述兩種溶液被分別噴射（優 選同時噴射）。制備該層可通過兩種噴墨打印方式：1)選擇合適的溶劑將兩種反應物以1 : 1的比例分別配制成兩種溶液墨水，將其分別裝入兩個墨盒中，根據所繪制圖案顏色控制 相同的噴墨量，調節噴墨打印分辨率、噴墨量和溫度，打印出不同厚度、形貌和結構的鈣鈦 礦半導體吸光材料，并填充滲透到支架層23中；2)將兩種反應物（RNH 3)X"^PBYn以摩爾濃 度1:1的比例同時溶解到合適溶劑中制成一種墨水，兩種反應物的質量百分比濃度可以為 5?45%，優選為40%，裝入一個墨盒中，進行調控噴墨打印。如圖1所示，鈣鈦礦半導體材 料通過噴涂之后，存在于支架層23的內部和表面。在一個實施例中，在打印有機金屬半導 體吸光層24的過程中，可利用噴墨打印機的臺板加熱系統和上部加熱系統同時對所述基 底進行下加熱和上加熱。在一個實施例中，上加熱溫度可為20-150°C，優選為20-95°C，進 一步優選為30-50°C ;下加熱溫度可為20-150°C，優選為20-95°C，進一步優選為35-55°C。
[0044] 在本實用新型的鈣鈦礦基薄膜太陽電池存在空穴傳輸層25的情況下，空穴傳輸 層25的空穴傳輸材料可以包括2, 2'，7, 7'-四[N，N-二（4-甲氧基苯基）氨基]-9, 9'-螺二 芴（8口化〇-016了40)、聚3-己基噻吩（?3!11')、聚[^9'-十七烷基-2,7-咔唑-交替-3,6-二 (噻吩-5-基）-2, 5-二辛基-2, 5-二氫吡咯并[3, 4]吡咯-1，4-二酮](PCBTDPP)、聚三 芳胺（PTAA)，TPB和α-NPD中的一種或多種材料。將空穴傳輸材料溶于對應溶劑中制成 5-95%質量濃度的墨水，裝入其中一個墨盒，進行調控噴墨打印空穴傳輸層25。該層起到電 子傳輸的作用，但可以不進行噴墨打印，而是直接在有機金屬半導體吸光層24上打印對電 極，這樣雖然整體電池效率會稍有下降，但是少了一道工序，降低了工藝成本。在一個實施 例中，在打印空穴傳輸層25的過程中，可利用噴墨打印機的臺板加熱系統和上部加熱系統 同時對所述基底進行下加熱和上加熱。在一個實施例中，上加熱溫度可為20-150°C，優選 為20-95°C，進一步優選為30-40°C ;下加熱溫度可為20-150°C，優選為20-95°C，進一步優 選為 30-40°C。
[0045] 本實用新型的鈣鈦礦基薄膜太陽電池的對電極26的材料對電極可以是金屬Au、 Ag、Cu、Al等，也可以是碳材料、有機導電化合物等。將其制成合適粒徑的顆粒均勻分散在對 應溶劑中，制成噴墨打印墨水，調控打印對電極26。所述碳材料可選自活性炭、碳黑、片狀石 墨、石墨烯、球形石墨、單壁碳納米管、多壁碳納米管、碳纖維或硬碳材料中的一種或多種。 在一個實施例中，在打印對電極26的過程中，可利用噴墨打印機的臺板加熱系統和上部加 熱系統同時對所述基底進行下加熱和上加熱。在一個實施例中，上加熱溫度可為20-150°C， 優選為20-95°C，進一步優選為30-50°C ;下加熱溫度可為20-150°C，優選為20-95°C，進一 步優選為35-55 °C。
[0046] 在一個實施例中，在打印鈣鈦礦基薄膜太陽電池的每一薄膜層的過程中，可選擇 一個或多個墨盒來容置打印對應薄膜層的墨水，另外剩余的幾個墨盒裝入與該墨水的對應 溶劑相同的溶劑，用來保持其它噴嘴濕潤，防止噴空，便于后期的清洗。
[0047] 此外，在上述的打印鈣鈦礦基薄膜太陽電池的每一薄膜層的過程中，用于配置各 薄膜層對應的墨水所使用的對應溶劑選自乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇、1，2-丙二醇、二甘 醇、氯苯、甘油、松油醇、丙酮、1，4-二氧六環、乙腈、3-甲氧基丙腈、乙二醇一甲醚、乙二醇 二甲醚、乙二醇一乙醚、卩比啶、乙二胺、嗎啉、甲酰胺、乙酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲 酰胺（DMF)、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亞砜、N-甲基吡咯烷酮、1，4 丁內酯中的一種或多種。 [0048] 以下列舉具體的實施例對本實用新型噴墨打印方法進行說明。
[0049] 實施例1
[0050] 選擇FT0玻璃作為基底，用玻璃刀切成30mm(長度）X 20mm(寬度）的尺寸，如圖3 所示，實心框201為導電玻璃大小，實心框201內陰影區域204表面的導電層21被刻蝕掉， 將導電玻璃分為2個導電區域；虛線框202為致密層22,支架層23、吸光層24、空穴傳輸層 25所需噴涂區域；虛線框203為對電極26所需噴涂區域。
[0051] 將鈦酸四異丙酯溶解在無水乙醇溶劑中，配置成質量濃度為1% -95%的溶液，可 選20%的質量濃度，加入第一墨盒中。下加熱溫度設置為30°C，上加熱溫度設置為35°C，風 扇的風速設置為〇. lm/s，分辨率設置為1440 X 720dpi，噴墨量設置為80% (10 %噴墨量為 3μ yL)，在圖3中虛線框202所示區域內（22mmX22mm)噴墨打印致密層22。打印完畢， 得到一薄層，放入80°C烘箱維持30分鐘后，在放入馬弗爐500°C高溫燒30分鐘。得到致密 110 2薄膜層。
[0052] 將水熱法合成的直徑為20nm的Ti02納米顆粒分散在乙醇和乙二醇的混合溶液 中，加入1 %質量濃度造孔劑乙基纖維素（EC)，配置成支架Ti02的材料墨水，裝入第二墨盒 中，下加熱溫度設置為30°C,上加熱溫度設置為30°C,風扇的風速設置為0. 05m/s,分辨率 設置為1440 X 720dpi，噴墨量設置為80%，在致密層22上打印該材料，打印區域應在左側 覆蓋住致密層22,如圖4中所示，支架層23在左側完全覆蓋住致密層22。打印完畢后經 80°C烘干、550°C燒結30分鐘后得到支架層23。
[0053] 將CH3NH3I和Pbl2以摩爾濃度1:1溶解在1，4 丁內酯中，形成黃色透明溶液，總質 量濃度為40%，加入第三墨盒中，設置分辨率為1440 X 720dpi，下加熱溫度設置為40°C，上 加熱溫度設置為45°C，風扇的風速設置為0. 2m/s，噴墨量設置為80 %，設置打印區域為圖3 中虛線框202所示，但需在左側覆蓋住支架層23。打印完畢后，放入真空干燥箱80°C維持 1個小時得到有機金屬半導體吸光層24。
[0054] 將空穴傳輸材料spiro-OMeTAD溶解在氯苯溶劑中，制成空穴傳輸層的材料墨水， 裝入第四墨盒中，在圖3中虛線框202區域打印，下加熱溫度設置為30°C，上加熱溫度設置 為30°C，風扇的風速設置為0. 15m/s，分辨率設置為1440X 720dpi，噴墨量設置為80%，打 印完畢后在80°C烘箱中烘干得到空穴傳輸層25。
[0055] 將Ag制成噴墨打印墨水，裝入墨盒中，下加熱溫度設置為40°C，上加熱溫度設置 為45°C，風扇的風速設置為0. 18m/s，噴墨量設置為50%。在圖3所示的虛線框203區域打 印對電極26。
[0056] 利用實施例1的方法制備的6組鈣鈦礦基薄膜太陽電池的性能參數如表1所示。
[0057] 表 1
[0058]
【權利要求】
1. 一種用于打印鈣鈦礦基薄膜太陽電池的噴墨打印機，其特征在于，包括： 臺板，具有用于保持基底的載置面； 打印部件，具有打印頭和墨盒，所述打印頭與所述臺板的載置面相對配置并向基底的 打印區域進行噴墨而實施打印，所述墨盒向所述打印頭供墨； 驅動系統，驅動所述打印頭和/或所述臺板進行平移； 臺板加熱系統，從下方加熱被載置在所述臺板的載置面上的所述基底；以及 上部加熱系統，從上方加熱被載置在所述臺板的載置面上的所述基底上已經形成的薄 膜層。
2. 根據權利要求1所述的噴墨打印機，其特征在于，所述上部加熱系統包括： 上部加熱部件，提供對被載置在所述載置面上的所述基底上已經形成的薄膜層進行加 熱的熱量； 溫度傳感器，實時檢測被載置在所述載置面上的所述基底上已經形成的薄膜層的上表 面溫度；以及 上部溫控部件，根據所述溫度傳感器檢測的溫度控制所述上部加熱部件提供的熱量， 控制被載置在所述載置面上的所述基底上已經形成的薄膜層的上表面溫度保持在預置溫 度。
3. 根據權利要求2所述的噴墨打印機，其特征在于，所述上部加熱部件包括加熱絲。
4. 根據權利要求3所述的噴墨打印機，其特征在于，所述上部加熱部件進一步包括： 風扇，將所述加熱絲的熱量以強制對流的方式朝著所述基底輸送。
5. 根據權利要求1所述的噴墨打印機，其特征在于，所述驅動系統包括： 臺板平移系統，驅動所述臺板進行平移；和 打印頭平移系統，驅動所述打印頭進行平移。
6. 根據權利要求2所述的噴墨打印機，其特征在于，所述上部加熱部件通過緊固機構 固定在所述打印頭上。
7. 根據權利要求2所述的噴墨打印機，其特征在于，所述溫度傳感器通過緊固機構固 定在所述打印頭上。
8. 根據權利要求1所述的噴墨打印機，其特征在于，所述打印頭具有噴嘴，所述打印部 件含有1-10個墨盒，每個墨盒對應1-200個噴嘴。
9. 根據權利要求8所述的噴墨打印機，其特征在于，所述打印部件含有4個墨盒，每個 墨盒對應90個噴嘴。
10. 根據權利要求8所述的噴墨打印機，其特征在于，還包括： 墨水噴出系統，驅動墨盒中的墨水從所述打印頭的噴嘴中噴出。
【文檔編號】H01L31/18GK203871350SQ201420201208
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年4月23日 優先權日:2014年4月23日
【發明者】孟慶波, 吳會覺, 李冬梅, 羅艷紅, 石將建 申請人:中國科學院物理研究所