[发明专利]钙钛矿薄膜涂布设备和用此设备制备钙钛矿吸光层的方法

说明书

本发明公开了一种钙钛矿薄膜涂布设备和用此设备制备钙钛矿吸光层的方法，该设备包括传送装置、料膜辊装置、导向辊装置、滚压装置、风干装置与加热装置，传送装置包括：传送导轨和传送基座；料膜辊装置包括：料膜辊轮及料膜辊轮支架；料膜辊轮包括：第一、第二料膜辊轮；料膜辊轮支架包括：第一、第二支架；导向辊装置包括：导向辊轮和高度调节装置；导向辊轮包括：第一、第二导向辊轮；高度调节装置包括：第一、第二高度调节装置；滚压装置包括：支撑架，垂直导轨、固定架、滚轮模块和驱动件，滚轮模块包括至少一个滚轮；固定架与垂直导轨相连接，滚轮能在驱动件的驱动下沿着垂直导轨升降移动。本发明可用于制备大面积的钙钛矿薄膜。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种钙钛矿薄膜涂布设备和用此设备制备钙钛矿吸光层的方法。

背景技术

近年来，钙钛矿太阳能电池受到广泛关注，现有制备钙钛矿薄膜的方法和设备多种多样。钙钛矿吸光层作为钙钛矿太阳电池的核心膜层，其制备工艺对钙钛矿吸光层具有决定性影响，以至决定钙钛矿太阳电池的性能。目前钙钛矿太阳电池在从实验室研究到大面积实用化研究进程中也存在着诸多问题，具体的制备钙钛矿吸光层的常用方法有一步溶液法、两步溶液法、气相辅助溶液法、共蒸沉积和刮刀法。其中，共蒸沉积和气相辅助溶液法由于涉及真空设备，成本高昂，不利于大规模生产降低成本。

常规的一步溶液法工艺是先将钙钛矿溶液配置好，再取一定量溶液进行旋涂，最后，将旋涂好了的钙钛矿湿膜进行高温退火而形成钙钛矿薄膜。尽管此方法方便、快捷且成本低廉，但是这种方法做出的薄膜因为其工艺缺陷，很难将大面积的基底旋涂，所以难以规模化生产。

在两步溶液法中，第一步就是利用溶液沉积一层钙钛矿薄膜预置层。预制层薄膜的品质直接决定了后续工艺得到的钙钛矿薄膜的品质。常规的钙钛矿薄膜预置层涂布工艺得到的薄膜不致密、缺陷多，具体表现为薄膜表面针孔多，粗糙度大，批次间可重复性差等。而且现有的两步溶液法中还存在无法快速均匀干燥预制层的问题和干燥过程中容易受环境对流影响的问题，这种方法做出的薄膜也很难规模化生产。

刮刀法的推出一定程度上解决了钙钛矿的大面积成膜的问题。然而目前制备钙钛矿吸光层的技术仍然较为稀少，尤其是同时考虑制备机械化成本、生产时间、材料利用率和制备所得钙钛矿吸光层的质量的技术仍然需要进一步开发。

所以为了实行大面积钙钛矿太阳能电池的规模化生产，就要设计一种生产成本低、成膜质量高并且简单易操作的钙钛矿薄膜涂布设备。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种钙钛矿薄膜涂布设备和用此设备制备钙钛矿吸光层的方法，可用于制备大面积的钙钛矿薄膜，进而克服现有技术的不足。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种钙钛矿薄膜涂布设备，包括：传送装置、料膜辊装置、导向辊装置、滚压装置、风干装置与加热装置，所述传送装置包括：沿着水平方向纵长延伸的传送导轨和能相对所述传送导轨的纵长延伸方向移动的传送基座；沿着纵长延伸方向，所述传送导轨具有相对的第一端和第二端；所述料膜辊装置包括：料膜辊轮及用于支撑所述料膜滚轮的料膜辊轮支架；所述料膜辊轮包括：靠近所述传送导轨第一端的第一料膜辊轮和靠近所述传送导轨第二端的第二料膜辊轮；所述料膜辊轮支架包括：用于支撑所述第一料膜辊轮的第一支架和用于支撑所述第二料膜辊轮的第二支架；所述导向辊装置包括：导向辊轮和用于调节所述导向辊轮高度的高度调节装置；所述导向辊轮包括：第一导向辊轮和第二导向辊轮；所述高度调节装置包括：用于调节所述第一导向辊轮的第一高度调节装置和用于调节所述第二导向辊轮的第二高度调节装置；所述滚压装置包括：支撑架，设置在所述支撑架上沿着高度方向延伸的垂直导轨、固定架、设置在所述固定架上的滚轮模块和驱动件，所述滚轮模块包括至少一个滚轮；所述固定架与所述垂直导轨相连接，所述滚轮能在所述驱动件的驱动下沿着所述垂直导轨升降移动。