[发明专利]一种钙钛矿薄膜制备设备、方法及钙钛矿太阳能电池

说明书

本发明适用钙钛矿太阳能电池技术领域，提供了一种钙钛矿薄膜制备设备、方法及钙钛矿太阳能电池，钙钛矿薄膜制备设备包括：钙钛矿涂布装置，用于在基底上涂布钙钛矿前驱体溶液，以在基底上涂布形成钙钛矿湿膜；萃取容器，内装有含添加剂的反溶剂；转移装置，用于将钙钛矿涂布装置涂布形成钙钛矿湿膜的基底转移至萃取容器内，以使钙钛矿湿膜浸泡在含添加剂的反溶剂中；超声波加热装置，用于对萃取容器内的反溶剂进行超声波振动处理及加热处理，以使钙钛矿湿膜结晶得到钙钛矿薄膜。本发明提供的钙钛矿薄膜制备设备可提升制得钙钛矿薄膜的结晶质量，从而提升应用该钙钛矿薄膜的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。

技术领域

本发明涉及钙钛矿太阳能电池技术领域，具体涉及一种钙钛矿薄膜制备设备、方法及钙钛矿太阳能电池。

背景技术

随着化学燃料资源的日益枯竭，新能源的开发与利用也就成为了21世纪永恒的科研方向。太阳能简单、安全、无污染以及取之不尽用之不竭的特点也成为了近百年来的研究热点。自上世纪以来，晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池逐渐出现在人类的视野，而居高不下的成本也促使新一代高效太阳能电池的出现。作为第一代太阳能电池，晶硅电池不断接近其29.4％的转化效率极限。为了突破效率瓶颈和降低太阳能电池制造成本，科研学者们将目光转移到第三代太阳能电池-钙钛矿太阳能电池上。而钙钛矿电池的出现则为光伏行业的发展指明了一条新的发展方向。高效，低廉成为了钙钛矿电池的标签，自2009年以来，短短12年时间钙钛矿电池便实现了3.8％到25.5％的飞速增长。虽然钙钛矿电池的光电转换效率可以媲美传统硅电池，但随着钙钛矿面积的增大，钙钛矿薄膜的质量有随之下降，进而导致了钙钛矿电池的光电性能，也正因此制约了钙钛矿的产业化进程。

现有技术中，用于制备钙钛矿太阳能电池的钙钛矿薄膜的设备主要包括钙钛矿涂布装置及退火装置，钙钛矿涂布装置利用旋涂法、狭缝涂布、喷涂或线性真空镀膜法在基底上制备钙钛矿湿膜，然后再利用退火设备将钙钛矿湿膜进行退火，以使钙钛矿湿膜结晶得到钙钛矿薄膜。但是，钙钛矿湿膜直接经过退火结晶得到的钙钛矿薄膜会存在较多空洞，而这些空洞会成为载流子的复合中心，使得钙钛矿薄膜质量差，空穴和电子传输效率低，从而导致钙钛矿太阳能电池光电转换效率低。

发明内容

本发明提供一种钙钛矿薄膜制备设备，旨在解决现有技术的钙钛矿薄膜制备设备制得的钙钛矿薄膜质量差，导致钙钛矿太阳能电池光电转换效率低的问题。

本发明是这样实现的，提供一种钙钛矿薄膜制备设备，包括：

钙钛矿涂布装置，用于在基底上涂布钙钛矿前驱体溶液，以在所述基底上涂布形成钙钛矿湿膜；

萃取容器，所述萃取容器内装有含添加剂的反溶剂，所述反溶剂用于萃取所述钙钛矿湿膜的所述钙钛矿前驱体溶液的溶剂；

转移装置，用于将所述钙钛矿涂布装置涂布形成所述钙钛矿湿膜的所述基底转移至所述萃取容器内，以使所述钙钛矿湿膜浸泡在含有所述添加剂的所述反溶剂中；以及

超声波加热装置，用于对所述萃取容器内的所述反溶剂进行超声波振动处理及加热处理，以使所述钙钛矿湿膜结晶得到钙钛矿薄膜。

优选的，所述超声波加热装置包括：

设于所述萃取容器的超声波发生模块，用于对所述萃取容器内的所述反溶剂进行超声波振动处理；

设于所述萃取容器的加热模块，用于对所述萃取容器内的所述反溶剂进行加热处理。

优选的，所述钙钛矿涂布装置包括：

用于传送所述基底的多个涂布辊轮；以及

设置于所述涂布辊轮上方的涂布模头，用于对所述涂布辊轮上的所述基底涂布所述钙钛矿前驱体溶液。

优选的，还包括：