本發(fā)明涉及供液,尤其涉及一種供液系統(tǒng)及供液方法。
背景技術(shù):
1、在太陽能電池制造領(lǐng)域,狹縫涂布技術(shù)因其能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高均勻性的薄膜涂布,而被廣泛應(yīng)用于晶硅鈣鈦礦疊層電池、單結(jié)鈣鈦礦電池等多種類型的太陽能電池制備過程中。狹縫涂布技術(shù)通過精確控制涂布液的供給量和流速,能夠在基底材料上形成均勻且致密的薄膜層,這對于提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性至關(guān)重要。
2、然而,在現(xiàn)有的太陽能電池批量制造方案中,供液系統(tǒng)的性能往往成為制約狹縫涂布技術(shù)發(fā)揮潛力的關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)的注射泵或隔膜泵,雖然在一定程度上能夠滿足涂布液供給的需求,但其工作原理決定了它們必須往復(fù)吸、排液,只能以間歇方式工作。這種方式不僅限制了涂布速度,還可能導(dǎo)致涂布液在供給過程中產(chǎn)生波動,影響涂布層的均勻性和精度。
3、為了克服這一缺陷,開始嘗試使用螺桿泵或齒輪泵等連續(xù)供液設(shè)備。這些設(shè)備通過旋轉(zhuǎn)部件的連續(xù)運動,能夠?qū)崿F(xiàn)涂布液的連續(xù)出液,從而提高了涂布效率。然而,在實際應(yīng)用中,這些連續(xù)供液設(shè)備卻面臨著新的挑戰(zhàn)。特別是在鈣鈦礦狹縫涂布過程中,由于需要實現(xiàn)小流量高精度的供液,而現(xiàn)有的螺桿泵或齒輪泵在流量控制和精度方面往往難以達到要求。這不僅可能導(dǎo)致涂布層厚度的不均勻,還可能影響太陽能電池的性能和穩(wěn)定性。
4、因此,本技術(shù)提出一種供液系統(tǒng)及供液方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種供液系統(tǒng)及供液方法,用于實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)供液系統(tǒng)出液端以及涂布裝置進液端的涂布液的流速。
2、本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
3、一方面,本發(fā)明提供一種供液系統(tǒng),包括:供液管路和調(diào)壓管路;
4、所述供液管路包括:
5、溶液存儲裝置,用于存儲涂布液;
6、緩沖單元,所述緩沖單元的第一端連接所述溶液存儲裝置,所述緩沖單元的第二端用于連接外置的涂布裝置;
7、泵組,所述泵組設(shè)置在所述溶液存儲裝置和所述緩沖單元之間的管路上,用于將溶液存儲裝置中的涂布液泵入所述緩沖單元中;
8、所述調(diào)壓管路包括:
9、氣體存儲裝置,用于存儲惰性氣體,并連接所述緩沖單元;
10、調(diào)壓裝置,所述調(diào)壓裝置設(shè)置在所述氣體存儲裝置和所述緩沖單元之間的管路上,用于調(diào)節(jié)緩沖單元內(nèi)的壓強,使所述緩沖單元為所述涂布裝置供液。
11、進一步的,所述調(diào)壓裝置包括:
12、注射器,所述注射器的開口連接所述緩沖單元的上部;
13、驅(qū)動部,所述驅(qū)動部連接所述注射器的活塞,驅(qū)動所述活塞在所述注射器的空筒內(nèi)往返移動;
14、調(diào)壓閥,所述調(diào)壓閥的第一端連接所述氣體存儲裝置,所述調(diào)壓閥的第二端連接所述注射器的開口和所述緩沖單元的上部。
15、進一步的,所述調(diào)壓管路還包括:
16、三通連接器,用于連接管路;
17、第一管路,所述第一管路的第一端連接所述三通連接器的第一端,所述第一管路的第二端連接所述緩沖單元的上部;
18、第二管路,所述第二管路的第一端連接所述三通連接器的第二端,所述第二管路的第二端連接所述注射器的開口;
19、第三管路,所述第三管路的第一端連接所述三通連接器的第三端,所述第三管路的第二端連接所述調(diào)壓閥。
20、進一步的,所述供液系統(tǒng)還包括:
21、廢液回收裝置,用于回收涂布液;
22、第一泄壓管路,所述第一泄壓管路的第一端連接所述廢液回收裝置,所述第一泄壓管路的第二端連接所述緩沖單元的下部;
23、第二泄壓管路,所述第二泄壓管路的第一端連接所述廢液回收裝置,所述第二泄壓管路的第二端連接所述緩沖單元的上部;
24、排空管路,所述排空管路的第一端連接所述廢液回收裝置,所述排空管路的第二端連接所述緩沖單元的底部。
25、進一步的,所述供液系統(tǒng)還包括閥門組件、過濾裝置以及檢測裝置;
26、所述閥門組件包括:
27、第一藥液閥,所述第一藥液閥設(shè)置在所述第一泄壓管路上;
28、第二藥液閥,所述第二藥液閥設(shè)置在所述第二泄壓管路上;
29、第四藥液閥,所述第四藥液閥設(shè)置在所述第三管路上;
30、第三藥液閥,所述第三藥液閥設(shè)置在所述排空管路上;
31、第五藥液閥,所述第五藥液閥設(shè)置在所述緩沖單元與所述涂布裝置之間的管路上;
32、第六藥液閥,所述第六藥液閥設(shè)置在所述廢液回收裝置與所述涂布裝置之間的管路上;
33、所述過濾裝置包括:
34、第一過濾器,所述第一過濾器設(shè)置在所述第三管路上;
35、除氣過濾器,所述除氣過濾器設(shè)置在所述緩沖單元與所述涂布裝置之間的管路上;
36、溶液過濾器,所述溶液過濾器設(shè)置在所述溶液存儲裝置與所述緩沖單元之間的管路上;
37、所述檢測裝置包括:
38、第一壓力傳感器,所述第一壓力傳感器用于檢測所述第一泄壓管路上的壓力;
39、第二壓力傳感器,所述第二壓力傳感器用于檢測所述緩沖單元的壓力;
40、第三壓力傳感器,所述第三壓力傳感器用于檢測所述除氣過濾器真空端的負壓值,
41、流量傳感器,所述流量傳感器用于檢測涂布裝置進液端涂布液的流速。
42、第二方面,本發(fā)明提供一種供液方法,所述供液方法采用上述的供液系統(tǒng)實現(xiàn);
43、所述供液方法包括:
44、獲取目標流速以及供液系統(tǒng)的當(dāng)前參數(shù);
45、根據(jù)目標流速以及當(dāng)前參數(shù)調(diào)整泵組的轉(zhuǎn)速、注射器的活塞的位置,以使涂布裝置進液端的涂布液的流速為目標流速。
46、進一步的,所述當(dāng)前參數(shù)包括:涂布裝置進液端的涂布液的當(dāng)前流速;
47、所述根據(jù)目標流速以及當(dāng)前參數(shù)調(diào)整泵組的轉(zhuǎn)速、注射器的活塞的位置包括:
48、計算涂布裝置進液端的涂布液的當(dāng)前流速與目標流速的流速差值;
49、當(dāng)所述流速差值的絕對值小于等于第一閾值時:響應(yīng)于所述流速差值為負數(shù),將所述注射器的活塞朝開口端移動,使涂布裝置進液端的涂布液的流速為目標流速;響應(yīng)于所述流速差值為正數(shù),將所述注射器的活塞朝末端移動,使涂布裝置進液端的涂布液的流速為目標流速;
50、當(dāng)所述流速差值的絕對值大于第一閾值時:響應(yīng)于所述流速差值為負數(shù),將所述注射器的活塞移動至開口端,并增大泵組的轉(zhuǎn)速,使涂布裝置進液端的涂布液的流速為目標流速;響應(yīng)于所述流速差值為正數(shù),將所述注射器的活塞移動至末端,并減小泵組的轉(zhuǎn)速,使涂布裝置進液端的涂布液的流速為目標流速。
51、進一步的,所述當(dāng)前參數(shù)包括:緩沖器中的當(dāng)前壓力值;
52、當(dāng)所述流速差值的絕對值小于等于第一閾值時,所述活塞的移動距離的確定方法包括:
53、基于預(yù)構(gòu)的壓力流速曲線,根據(jù)所述流速差值以及所述當(dāng)前壓力值確定第一目標壓力值;
54、計算所述當(dāng)前壓力值與所述第一目標壓力值的第一壓力差值;
55、基于預(yù)構(gòu)的位移壓力曲線,根據(jù)所述第一壓力差值確定活塞的移動距離;
56、所述移動距離小于等于所述注射器的空筒的長度的一半。
57、進一步的,所述當(dāng)前參數(shù)包括:注射器的活塞的當(dāng)前位置;
58、所述基于預(yù)構(gòu)的位移壓力曲線,根據(jù)所述第一壓力差值確定活塞的移動距離包括:
59、令目標端為開口端或末端;
60、基于預(yù)構(gòu)的位移壓力曲線,根據(jù)所述第一壓力差值確定所述活塞移動的擬定距離,所述擬定距離小于等于所述注射器的空筒的長度的一半;
61、當(dāng)活塞的當(dāng)前位置與目標端之間的距離小于擬定距離時,令當(dāng)前位置與目標端之間的距離為移動距離,并調(diào)整泵組的轉(zhuǎn)速;
62、當(dāng)活塞的當(dāng)前位置與目標端之間的距離小于擬定距離時,令擬定距離為移動距離。
63、進一步的,所述當(dāng)前參數(shù)包括:泵組的當(dāng)前轉(zhuǎn)速以及緩沖器中的當(dāng)前壓力值;
64、所述泵組的速度變化值的確定方法包括:
65、令目標端為開口端或末端;
66、基于預(yù)構(gòu)的位移壓力曲線,根據(jù)活塞與所述目標端之間的距離以及緩沖器中的當(dāng)前壓力值,確定活塞移動后緩沖器中的中間壓力值;
67、基于預(yù)構(gòu)的壓力流速曲線,根據(jù)所述流速差值以及所述中間壓力值確定第二目標壓力值;
68、計算所述中間壓力值與所述第二目標壓力值的第二壓力差值;
69、基于預(yù)構(gòu)的轉(zhuǎn)速壓力曲線,根據(jù)所述第二壓力差值以及所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速確定所述泵組的速度變化值。
70、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果至少包括:
71、本發(fā)明通過溶液存儲裝置、緩沖單元和泵組的組合,形成了一個穩(wěn)定且可控的涂布液供應(yīng)路徑,確保了涂布厚度的均勻性。此外,通過設(shè)置調(diào)壓管路,使得系統(tǒng)能夠根據(jù)涂布需求,快速調(diào)節(jié)緩沖單元內(nèi)的壓強,進而實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)供液系統(tǒng)出液端以及涂布裝置進液端的涂布液的流速。
72、本發(fā)明通過實時獲取目標流速與供液系統(tǒng)的當(dāng)前參數(shù)(如泵組的當(dāng)前轉(zhuǎn)速、注射器的活塞的當(dāng)前位置等),能夠迅速響應(yīng)并調(diào)整系統(tǒng)狀態(tài)。進一步的,通過調(diào)整泵組的轉(zhuǎn)速和注射器的活塞位置,實現(xiàn)了雙重響應(yīng)機制快速、精確地對涂布液流速的控制,使得涂布裝置進液端的涂布液的流速快速、精確地達到預(yù)設(shè)的目標值。