[实用新型]一种钙钛矿太阳能电池生产的实时监测设备

说明书

本实用新型涉及一种钙钛矿太阳能电池生产的实时监测设备，包括光探测器、分光光度计以及检测分析系统，光探测器探测到的光线信号通过分光光度计分析后传输至检测分析系统，在真空密封舱内设置有加热钙钛矿太阳能电池基片的加热装置，在真空密封舱的下部设置光源，光源的光线通过下透光孔垂直射入真空密封舱内并透过钙钛矿太阳能电池基片及加热装置的透光孔后再通过真空密封舱的上透光孔从真空密封舱内出来，光探测器对准上透光孔监测透过上透光孔的光线。本实用新型通过监测钙钛矿薄膜的生产过程中的性能参数，控制其反应进程，提高各批次钙钛矿薄膜生产的重复性。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池生产设备的技术领域，特别涉及一种太阳能电池生产的实时监测设备。

背景技术

太阳能电池是一种光电转换器件，利用半导体的光伏效应将太阳能转化为电能。发展至今，太阳能发电已经成为除水力发电和风力发电之外最重要的可再生能源。现用于商业化的半导体有单晶硅、多晶硅、非晶硅、碲化镉、铜铟镓硒等等，但大多能耗大、成本高。

近年来，一种钙钛矿太阳能电池受到广泛关注，这种钙钛矿太阳能电池以有机金属卤化物为光吸收层。钙钛矿为ABX₃型的立方八面体结构。此种材料制备的薄膜太阳能电池工艺简便、生产成本低、稳定且转化率高。自2009年至今，光电转换效率从3.8%提升至22%以上，已高于商业化的晶硅太阳能电池且具有较大的成本优势。

各种钙钛矿太阳能电池薄膜成型工艺可分为两大类：溶液法和气相法。溶液法操作简便，但薄膜均一性、重复性差，影响电池的效率。气相法有双源共蒸发法、气相辅助溶液法、化学气相沉积（CVD）等方法，其中气相溶液辅助法可制备晶粒均一、大晶粒尺寸、表面粗糙度小的钙钛矿薄膜，但各批次的重复性有待提高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种钙钛矿太阳能电池生产的实时监测设备，通过监测钙钛矿薄膜的生产过程中的各类性能参数，控制其反应进程，提高各批次钙钛矿薄膜生产的重复性。

本实用新型是这样实现的，提供一种钙钛矿太阳能电池生产的实时监测设备，包括光探测器、分光光度计以及检测分析系统，所述光探测器探测到的光线信号通过分光光度计分析后传输至检测分析系统，所述光探测器探测来自真空密封舱内的光线，在所述真空密封舱内设置有加热钙钛矿太阳能电池基片的加热装置，以及被蒸发控制系统控制的蒸发源，在所述真空密封舱的下部设置光源，在所述真空密封舱的底壁设置下透光孔，在所述加热装置上设置透光孔，在所述真空密封舱的顶壁设置上透光孔，所述光源的光线能够通过下透光孔垂直射入真空密封舱内并透过钙钛矿太阳能电池基片及加热装置的透光孔后再通过真空密封舱的上透光孔从真空密封舱内出来，所述光探测器正对准上透光孔以便监测透过上透光孔的光线，所述检测分析系统的分析数据反馈至蒸发控制系统。

进一步地，在所述加热装置上设置有活动挡板，所述活动挡板活动地设置在加热装置的上透光孔处，用于遮蔽和打开该上透光孔。

进一步地，所述活动挡板由检测分析控制系统控制。

进一步地，所述分光光度计测定的是某特定波长范围的紫外-可见吸收光谱。

与现有技术相比，本实用新型的钙钛矿太阳能电池生产的实时监测设备，钙钛矿太阳能电池基片的蒸镀生产过程中其表面沉积生成的薄膜厚度有规律地、持续地影响透过其光线的波长，对此透过的光线进行阶段性或连续性测试，通过检测分析系统自动调节蒸镀参数，从而达到控制蒸镀反应进程，提高各批次钙钛矿薄膜生产的重复性目的。本实用新型可与各类气相蒸发设备结合制备钙钛矿太阳能电池薄膜，在不同时刻或阶段性监测钙钛矿薄膜生产过程的各类性能参数，从而控制薄膜的化学反应进程，使金属卤化物与卤化物蒸汽反应完全。

附图说明

图1为本实用新型钙钛矿太阳能电池生产的实时监测设备一较佳实施例的立体示意图；