[发明专利]近空间升华装置、钙钛矿膜层及其制备系统和方法、电池

说明书

本发明提供了一种制备钙钛矿骨架层的近空间升华装置、钙钛矿膜层及其制备系统和方法、电池，本发明的近空间升华装置，其包括依次连通设置的进片腔室、近空间升华腔室和出片腔室，以及用于传送盛放有基片的基片架的传动机构，且基片架为沿高度方向间隔布置的多层；进片腔室和近空间升华腔室通过第一阀门相连，并在进片腔室内设置有用于驱使放置有基片架的第一基底载台升降的升降机构；因升降机构驱使第一基底载台升降，各基片架被依次输送至与第一阀门相适配的高度，并由传动机构传送至近空间升华腔室内。本发明的近空间升华装置，能够实现基片架在高度方向上的位置调整，进而实现基片的连续输送，而可提高该近空间升华装置的作业效率。

技术领域

本发明涉及近空间升华技术领域，特别涉及一种制备钙钛矿膜层的近空间升华装置，同时本发明也涉及一种制备钙钛矿膜层的方法，同时本发明还涉及一种钙钛矿膜层，同时本发明还涉及一种钙钛矿太阳能电池。

背景技术

太阳能是一种取之不尽、用之不竭的新型清洁能源，钙钛矿太阳能电池是一种新型太阳能电池。由于钙钛矿新型太阳能电池对可见光吸收高、成膜工艺简单、光电转换效率提升快而受到全世界的关注。钙钛矿太阳能电池的产业化首先需要解决大面积均匀制备钙钛矿膜层的技术问题。

目前制备钙钛矿太阳电池的方法有很多，如旋涂法、真空法、刮涂法及喷涂法等。这些方法可大致分为溶液法和真空法，溶液法就是把钙钛矿的前驱体材料全部溶解在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基亚砜(DMSO)等有机溶剂中，通过旋涂法、刮涂法、喷涂法或狭缝涂布法(Slot-die)等制备钙钛矿膜层；而真空法则是通过热蒸发法、溅射法或近空间升华法等在真空状态下把钙钛矿的前驱体材料直接制备到衬底上，全程没有溶剂参与。

由于溶液具有流动性，如果采用溶液法在绒面基底或具有较大粗糙度的不平整基底上制备钙钛矿膜层，则会在绒面顶部或颗粒凸起处形成较薄膜层甚至是有孔洞的膜层，进而导致制备的钙钛矿膜层有大量的针孔或孔洞。故，溶液法只适用于旋涂法制备小面积的钙钛矿电池或在较小面积基底上刮涂或狭缝涂布(Slot-die)制备小型钙钛矿组件，但并不适合在绒面基底及不平整基底上制备均匀的钙钛矿薄膜。

此外，溶液法制备钙钛矿膜层过程中，会引入溶剂，在生产上不仅会增加一步加溶剂和去除溶剂的过程，而且大量溶剂挥发会造成环境污染，不易实现绿色生产。而真空蒸发法不容易精准控制各组分比例，且不容易连续给料，导致前驱体材料利用率较低、生产节拍较慢及能耗偏高。

而现有的近空间升华设备，虽然能够在一定程度上不依赖基底的平整度，可在绒面基底上及具有一定较大粗糙度的基底上制备大面积均匀的钙钛矿膜层，但是其还存在操作复杂、膜厚一致性差、设备成本高及设备占用面积大等问题，影响着该设备的使用效果。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种制备钙钛矿骨架层的近空间升华装置，以可提高生产效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种制备钙钛矿骨架层的近空间升华装置，包括依次连通设置的进片腔室、近空间升华腔室和出片腔室，以及用于将盛放有基片的基片架由所述进片腔室依次传送至所述近空间升华腔室和所述出片腔室的传动机构；

所述基片架为沿高度方向间隔布置的多层，所述近空间升华腔室内设有升华源，且所述升华源上设有用于蒸发的源材料；

所述进片腔室和所述近空间升华腔室通过第一阀门相连，并在所述进片腔室内设置有用于驱使放置有所述基片架的第一基底载台升降的升降机构；

因所述升降机构驱使所述第一基底载台升降，各所述基片架被依次输送至预设高度，并由所述传动机构传送至所述近空间升华腔室内。

进一步的，升降机构包括设于所述进片腔室内的驱动部，所述第一基底载台与所述驱动部的驱动端传动相连。