[发明专利]一种柔刚两用型钙钛矿太阳能电池一体化沉积系统

说明书

本发明涉及太阳能电池生产技术领域，具体地说是一种柔刚两用型钙钛矿太阳能电池一体化沉积系统，包括前溅射装置、蒸发装置和后溅射装置，所述前溅射装置、蒸发装置和后溅射装置内均设有柔性沉积轨道系统、刚性沉积轨道系统和多个腔室，柔性衬底通过所述柔性沉积轨道系统带动在各个腔室间移动，刚性衬底通过所述刚性沉积轨道系统带动在各个腔室间移动；所述前溅射装置用于ITO溅射沉积和TiO₂溅射沉积，所述蒸发装置用于CH₃NH₃PbI热蒸发沉积和PbCl₂热蒸发沉积，所述后溅射装置用于NiO电极溅射沉积和Au电极溅射沉积。本发明根据钙钛矿的基本结构，将系统设计为溅射沉积‑蒸发沉积‑溅射沉积的真空法沉积模式，极大改善了钙钛矿太阳能电池的稳定性。

技术领域

本发明涉及太阳能电池生产技术领域，具体地说是一种柔刚两用型钙钛矿太阳能电池一体化沉积系统。

背景技术

太阳能是取之不尽，用之不竭的清洁能源，如何提高太阳能利用率是当前科学研究的重点之一。钙钛矿电池作为新兴太阳能电池，经过短短十多年的发展，其效率已经逼近晶体硅太阳能电池，对太阳能的利用率为世人瞩目。但现有技术中，钙钛矿太阳能电池更多的还仅仅局限于实验室的研究，一方面由于稳定性的原因，另一方面是由于生产设备和方法的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔刚两用型钙钛矿太阳能电池一体化沉积系统，根据钙钛矿的基本结构，将系统设计为溅射沉积-蒸发沉积-溅射沉积的模式，极大改善了钙钛矿太阳能电池的稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种柔刚两用型钙钛矿太阳能电池一体化沉积系统，包括前溅射装置、蒸发装置和后溅射装置，所述前溅射装置、蒸发装置和后溅射装置内均设有柔性沉积轨道系统、刚性沉积轨道系统和多个腔室，柔性衬底通过所述柔性沉积轨道系统带动在各个腔室间移动，刚性衬底通过所述刚性沉积轨道系统带动在各个腔室间移动；所述前溅射装置内设有进行ITO溅射沉积的第一前沉积室和进行TiO₂溅射沉积的第一后沉积室，所述蒸发装置内设有进行CH₃NH₃PbI热蒸发沉积的第二前沉积室、进行PbCl₂热蒸发沉积的第二后沉积室和进行退火成膜的第二后过渡室，所述后溅射装置内设有进行NiO电极溅射沉积的第三前沉积室和进行Au电极溅射沉积的第三后沉积室。

所述前溅射装置、蒸发装置和后溅射装置内的柔性沉积轨道系统结构相同，均包括前保护膜滚轮、放料滚轮、前张力滚轮、前转向滚轮、后转向滚轮、后张力滚轮、后保护膜滚轮和收料滚轮，柔性衬底一端缠绕在所述放料滚轮上，另一端依次绕过前张力滚轮、前转向滚轮、后转向滚轮、后张力滚轮后缠绕在收料滚轮上，在所述放料滚轮下侧设有前保护膜滚轮，在收料滚轮下侧设有后保护膜滚轮。

所述前溅射装置包括第一上料室、第一前过渡室、第一前沉积室、第一后沉积室、第一后过渡室和第一下料室，其中第一上料室中设有前保护膜滚轮、放料滚轮和前张力滚轮，在所述前保护膜滚轮和前张力滚轮之间设有第一离子源，第一前过渡室内以及第一前沉积室输入端分别设有一个前转向滚轮，在第一前沉积室内设有用于ITO溅射沉积的第一前溅射组件和加热器，在第一后沉积室内设有用于TiO₂的溅射沉积的第一后溅射组件和加热器，在第一后沉积室输出端以及第一后过渡室内分别设有一个后转向滚轮，在第一下料室内设有后保护膜滚轮和收料滚轮，刚性沉积轨道系统水平穿过前溅射装置内的各个腔室。