[发明专利]一种钙钛矿太阳电池自动化生产设备

权利要求书

1.一种钙钛矿太阳电池自动化生产设备，其特征在于，所述设备包括第一超声喷涂装置、第二超声喷涂装置、电场处理装置、第三超声喷涂装置、丝网印刷装置以及传送装置；所述第一超声喷涂装置、所述第二超声喷涂装置、所述电场处理装置、所述第三超声喷涂装置、所述丝网印刷装置沿传动方向依次布置于所述传送装置之上。

2.如权利要求1所述的钙钛矿太阳电池自动化生产设备，其特征在于，所述第一超声喷涂装置、第二超声喷涂装置、第三超声喷涂装置都包括超声喷涂控制端、物料管和喷嘴，所述喷嘴通过所述物料管连接所述超声喷涂控制端。

3.如权利要求1所述的钙钛矿太阳电池自动化生产设备，其特征在于，所述电场处理装置包括电刷或导电探针、上电极板和电压放大器，所述电刷或导电探针通过导线连接所述电压放大器的阳极，所述上电极板通过导线连接所述电压放大器的阴极。

4.如权利要求3所述的钙钛矿太阳电池自动化生产设备，其特征在于，所述电场处理装置还包括一光学放大镜。

5.如权利要求1所述的钙钛矿太阳电池自动化生产设备，其特征在于，所述丝网印刷装置包括丝网印刷控制端、物料管和刮刀，所述刮刀通过所述物料管连接丝网印刷控制端。

6.如权利要求1所述的钙钛矿太阳电池自动化生产设备，其特征在于，所述传送装置采用中空的陶瓷圆筒，所述陶瓷圆筒包括内腔体和外腔体，所述内腔体用来填充水形成水冷循环系统，所述外腔体为内置加热电阻丝的陶瓷片。

7.如权利要求6所述的钙钛矿太阳电池自动化生产设备，其特征在于，所述陶瓷圆筒两端安装伺服电机，由滚动系统来控制所述伺服电机进而带动所述陶瓷圆筒的转动。

8.一种钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤1、导电玻璃层处理：

步骤1.1、将图案化涂覆ITO的玻璃基板依次在稀释的洗涤剂、去离子水、丙酮和异丙醇中超声处理；

步骤1.2、在真空烘箱中干燥经步骤一处理后的所述玻璃基板，将其用紫外-臭氧处理，然后转移到充满空气的电场处理自动化设备里；

步骤2、空穴传输层制备：

步骤2.1、将2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌掺杂聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]溶解在氯苯中，搅拌并加热以形成混合溶液；

步骤2.2、用聚四氟乙烯过滤器过滤所述混合溶液，所述混合溶液通过第一超声喷涂装置喷涂到所述玻璃基板上形成空穴传输层，随后启动陶瓷圆筒的自加热功能加热处理所述空穴传输层，进行退火处理，得到聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]/ITO基板，

步骤2.3、开启冷却循环系统，冷却到室温后通过陶瓷圆筒将所述聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]/ITO基板传送到第二超声喷涂装置中；

步骤3、钙钛矿层制备：

步骤3.1、将溶解在N,N-二甲基甲酰胺/二甲基亚砜的混合无水溶剂中的碘化铅，甲基碘化胺组成钙钛矿前驱体溶液，加热搅拌所述钙钛矿前驱体溶液；

步骤3.2、用聚四氟乙烯过滤器过滤所述钙钛矿前驱体溶液，所述钙钛矿前驱体溶液通过第二超声喷涂装置喷涂在所述聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]/ITO基板上，得到钙钛矿前驱体膜；

步骤4、电子传输层制备：

步骤4.1、将所述聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]/ITO基板转移到电场处理装置处理所述钙钛矿前驱体膜，所述电场处理装置的电刷自动接触所述聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]/ITO基板，同时所述电场处理装置下的陶瓷圆筒进行加热处理；

步骤4.2、打开所述电场处理装置下的所述陶瓷滚筒中的冷却水，使电场处理过后的所述钙钛矿前驱体膜冷却到室温，所述电刷自动脱离所述聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]/ITO基板，所述聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]/ITO基板通过滚动所述陶瓷圆筒转移到第三超声喷涂装置；

步骤4.3、用聚四氟乙烯过滤器过滤富勒烯衍生物PC₆₁BM溶液，所述富勒烯衍生物PC61BM溶液通过第三超声喷涂装置的喷嘴喷涂于所述钙钛矿前驱体膜上面，形成富勒烯衍生物PC₆₁BM层，所述富勒烯衍生物PC₆₁BM层为电子传输层；

步骤5、Ag电极层制备：

通过转动所述陶瓷圆筒转移所述聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]/ITO基板到丝网印刷装置下，通过丝网印刷技术，将室温速干的导电银浆料印刷在所述富勒烯衍生物PC₆₁BM层上，得到Ag电极层。

9.一种如权利要求8所述钙钛矿太阳电池制备方法制得的钙钛矿太阳电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳电池包括导电玻璃层、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层和Ag电极层。