CN117119859A - 钙钛矿太阳电池的制备装置及钙钛矿太阳电池的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种钙钛矿太阳电池的制备装置及钙钛矿太阳电池的制备方法。该制备装置包括传送机构、刻蚀激光源和多个依次设置于传送机构的传送路径上的溅射腔室，刻蚀激光源设置于溅射腔室中，多个溅射腔室包括依次设置的钙钛矿腔室和顶电极腔室；钙钛矿腔室中设置有钙钛矿靶材，钙钛矿靶材用于在待镀膜的基底上溅射钙钛矿材料，顶电极腔室中设置有顶电极靶材，顶电极靶材用于在待镀膜的基底上溅射顶电极材料，钙钛矿靶材与顶电极靶材之间设置有刻蚀激光源，刻蚀激光源能够朝向基底进行刻蚀。
Description
技术领域
本公开涉及太阳电池技术领域，尤其涉及一种钙钛矿太阳电池的制备装置及钙钛矿太阳电池的制备方法。
背景技术
钙钛矿太阳电池是一种以钙钛矿材料吸收光能并产生光生载流子的半导体器件。相较于硅晶体，钙钛矿材料通常具有较高的载流子迁移率和较长的载流子寿命，因此钙钛矿太阳电池也被认为是一种颇具应用前景的太阳电池。
钙钛矿太阳电池通常为叠层结构，其中包括依次层叠的底电极、钙钛矿层和顶电极。在钙钛矿太阳电池的实际制备工艺中，为了获得串联的多个钙钛矿太阳电池，通常还需要对制备的钙钛矿层进行划线处理，以对钙钛矿层进行分割。目前，钙钛矿层通常以溶液法（例如旋涂法）制备，然后再转移至划线设备中进行划线处理，但是该制备过程需要经过多个设备处理，且过程较为复杂，限制了钙钛矿太阳电池的生产效率。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够简化钙钛矿太阳电池的制备过程的制备装置，以提高钙钛矿太阳电池的生产效率。
根据本公开的一些实施例，提供了一种钙钛矿太阳电池的制备装置，其包括传送机构、刻蚀激光源和多个依次设置于所述传送机构的传送路径上的溅射腔室，所述刻蚀激光源设置于所述溅射腔室中，多个所述溅射腔室包括依次设置的钙钛矿腔室和顶电极腔室；
所述钙钛矿腔室中设置有钙钛矿靶材，所述钙钛矿靶材用于在待镀膜的基底上溅射钙钛矿材料，所述顶电极腔室中设置有顶电极靶材，所述顶电极靶材用于在待镀膜的基底上溅射顶电极材料，所述钙钛矿靶材与所述顶电极靶材之间设置有所述刻蚀激光源，所述刻蚀激光源能够朝向所述基底进行刻蚀。
在本公开的一些实施例中，多个所述溅射腔室还包括第一电荷传输腔室和/或第二电荷传输层腔室；
所述第一电荷传输腔室位于所述钙钛矿腔室之前，所述第一电荷传输腔室中设置有第一电荷传输靶材，所述第一电荷传输靶材包括第一电荷传输材料；
所述第二电荷传输层腔室位于所述钙钛矿腔室之后，所述第二电荷传输层腔室中设置有第二电荷传输靶材，所述第二电荷传输靶材包括第二电荷传输材料。
在本公开的一些实施例中，所述钙钛矿腔室中设置有多个所述钙钛矿靶材以及多个所述刻蚀激光源，所述钙钛矿靶材与所述刻蚀激光源交替设置，且每个所述钙钛矿靶材之后均设置有相应的所述刻蚀激光源；和/或，
所述第一电荷传输腔室中设置有多个所述第一电荷传输靶材以及多个所述刻蚀激光源，所述第一电荷传输靶材与所述刻蚀激光源交替设置，且每个所述第一电荷传输靶材之后均设置有相应的所述刻蚀激光源；和/或，
所述第二电荷传输层腔室中设置有多个所述第二电荷传输靶材以及多个所述刻蚀激光源，所述第二电荷传输靶材与所述刻蚀激光源交替设置，且每个所述第二电荷传输靶材之后均设置有相应的所述刻蚀激光源。
在本公开的一些实施例中，所述钙钛矿腔室、所述第一电荷传输腔室和/或所述第二电荷传输层腔室中还设置有冷冻支撑机构，所述冷冻支撑机构用于承载并冷冻待镀膜的基底。
在本公开的一些实施例中，所述冷冻支撑机构包括支撑主体以及设置于所述支撑主体中的冷冻管道。
在本公开的一些实施例中，多个所述溅射腔室还包括底电极腔室，所述底电极腔室位于所述钙钛矿腔室之前，所述底电极腔室中设置有底电极靶材，所述底电极腔室中也设置有位于所述底电极靶材之后的所述刻蚀激光源。
在本公开的一些实施例中，所述刻蚀激光源为飞秒激光器。
进一步地，本公开还提供了一种钙钛矿太阳电池的制备方法，其采用如上述任一实施例所述的钙钛矿太阳电池的制备装置进行制备，包括如下步骤：
将基底传送至所述钙钛矿腔室中，在所述基底上溅射钙钛矿材料；
采用所述刻蚀激光源对所述钙钛矿材料进行划线处理；以及，
将所述基底传送至所述顶电极腔室中，在所述基底上溅射顶电极材料，形成顶电极。
在本公开的一些实施例中，在将基底传送至所述钙钛矿腔室之前，还包括如下步骤：将所述基底传送至第一电荷传输腔室，在所述基底上溅射第一电荷传输材料；和/或，
在将基底传送至所述钙钛矿腔室之后，还包括如下步骤：将所述基底传送至第二电荷传输层腔室，在所述基底上溅射第二电荷传输材料。
在本公开的一些实施例中，在所述基底上溅射钙钛矿材料和对所述钙钛矿材料进行划线处理的步骤均有多次，且每次溅射钙钛矿材料之后均对溅射的所述钙钛矿材料进行划线处理；和/或，
在所述基底上溅射第一电荷传输材料的步骤有多次，且每次溅射所述第一电荷传输材料之后均对溅射的所述第一电荷传输材料进行划线处理；和/或，
在所述基底上溅射第二电荷传输材料的步骤有多次，且每次溅射所述第二电荷传输材料之后均对溅射的所述第二电荷传输材料进行划线处理。
于本公开提供的钙钛矿太阳电池的制备装置中，采用连续设置的钙钛矿腔室以及顶电极腔室，并且将刻蚀激光源设置于溅射腔室中，且钙钛矿靶材与顶电极靶材之间设置有刻蚀激光源。其中，通过将传送机构、刻蚀激光源与镀膜用的溅射腔室相结合，能够在基底的传送过程中连续沉积钙钛矿层和顶电极，并且在传送过程中完成激光划线处理。相较于传统技术中冗杂的制备工序，该钙钛矿太阳电池的制备装置能够有效简化钙钛矿太阳电池的生产流程，提高钙钛矿太阳电池的生产效率。
附图说明
图1为一种钙钛矿太阳电池的制备装置的整体结构示意图；
图2为图1中的钙钛矿腔室的结构示意图；
图3为一种钙钛矿太阳电池的结构示意图；
110、底电极腔室；120、第一电荷传输腔室；130、钙钛矿腔室；131、钙钛矿靶材；140、第二电荷传输腔室；150、顶电极腔室；160、封装腔室；200、刻蚀激光源；310、传送辊；400、基底；41、第一划线槽；42、第二划线槽；43、第三划线槽；410、底电极；420、第一电荷传输层；430、钙钛矿层；440、第二电荷传输层；450、顶电极；460、封装层；500、冷冻支撑机构；510、支撑主体；520、冷冻管道。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合，本文所使用的“多”包括两个或两个以上的项目。
在本发明中，如果没有相反的说明，组合物中各组分的份数之和可以为100重量份。如果没有特别指出，本发明的百分数(包括重量百分数)的基准都是组合物的总重量，另，本文中的“wt%”表示质量百分数，“at%”表示原子百分数。
在本文中，除非另有说明，各个反应步骤可以按照文中顺序进行，也可以不按文中顺序进行。例如，各个反应步骤之间可以包含其他步骤，而且反应步骤之间也可以适当调换顺序。这是技术人员根据常规知识和经验可以确定的。优选地，本文中的反应方法是顺序进行的。
本公开提供了一种钙钛矿太阳电池的制备装置，其包括传送机构、刻蚀激光源和多个依次设置于传送机构的传送路径上的溅射腔室，刻蚀激光源设置于溅射腔室中，多个溅射腔室包括依次设置的钙钛矿腔室和顶电极腔室；钙钛矿腔室中设置有钙钛矿靶材，钙钛矿靶材用于在待镀膜的基底上溅射钙钛矿材料，顶电极腔室中设置有顶电极靶材，顶电极靶材用于在待镀膜的基底上溅射顶电极材料，钙钛矿靶材与顶电极靶材之间设置有刻蚀激光源，刻蚀激光源能够朝向基底进行刻蚀。
于本公开提供的钙钛矿太阳电池的制备装置中，采用连续设置的钙钛矿腔室以及顶电极腔室，并且将刻蚀激光源设置于溅射腔室中，且钙钛矿靶材与顶电极靶材之间设置有刻蚀激光源。其中，通过将传送机构、刻蚀激光源与镀膜用的溅射腔室相结合，能够在基底的传送过程中连续沉积钙钛矿层和顶电极，并且在传送过程中完成激光划线处理。相较于传统技术中冗杂的制备工序，该钙钛矿太阳电池的制备装置能够有效简化钙钛矿太阳电池的生产流程，提高钙钛矿太阳电池的生产效率。
图1为一种钙钛矿太阳电池的制备装置的整体结构示意图。参照图1所示，该钙钛矿太阳电池包括传送机构、钙钛矿腔室130、顶电极腔室150以及刻蚀激光源200，钙钛矿腔室130和顶电极腔室150依次设置于传送机构的传送路径上。进一步地，钙钛矿腔室130中设置有钙钛矿靶材131，钙钛矿靶材131可以包括钙钛矿材料。可以理解，传送机构用于传送待镀膜的基底400，基底400在传送过程中，经过钙钛矿腔室130时，其表面能够镀上一层钙钛矿材料，在经过刻蚀激光源200时，通过按照预设的路线移动激光，能够在预先沉积的钙钛矿材料表面进行划线处理，在经过顶电极腔室150时，其表面能够镀上一层顶电极450材料。
其中，传送机构用于将基底400沿着传送路径进行传输。传送机构可以包括传送辊310，基底400可以卷绕于传送辊310上，并且通过传送辊310进行传输。传送机构也可以包括传送带，基底400可以附着于传送带上并且通过传送带进行传输。或者，传送机构也可以包括其他能够传输基底400的部件，在此不再赘述。
图2为图1中的钙钛矿腔室130的结构示意图。参照图2所示，在该实施例的一些示例中，钙钛矿腔室130中设置有多个钙钛矿靶材131以及多个刻蚀激光源200，钙钛矿靶材131与刻蚀激光源200交替设置，且每个钙钛矿靶材131之后均设置有相应的刻蚀激光源200。
传统技术中通常采用溶液法制备钙钛矿层430，并且在制备整个钙钛矿层430之后再进行划线处理。在图2所示的结构中，通过交替设置多个钙钛矿靶材131与刻蚀激光源200，能够将一层钙钛矿层430分多次分别沉积，并且在每次沉积较薄的一层材料之后采用刻蚀激光源200进行划线，能够大大提高基底400在沉积过程中的运行速度，从而提高沉积效率，并且这种设置还能够使得激光划线形成的划线槽更为均匀，减少钙钛矿层430在溅射以及激光划线过程中的损伤。
在实际的制备过程中，是由于溅射腔室通常具有较高的真空度，导致进行划线处理时的极高的瞬时热量向钙钛矿层430材料内部扩散，并且单次沉积的钙钛矿材料较薄，导致激光划线时容易损伤除了划线槽之外的区域，导致划线槽的扩大，并影响钙钛矿材料的晶格质量，进而导致钙钛矿太阳电池的效率降低。
参照图2所示，在该实施例的一些示例中，钙钛矿腔室130中还设置有冷冻支撑机构500，冷冻支撑机构500用于承载并冷冻待镀膜的基底400。通过设置冷冻支撑机构500，能够使基底400保持冷冻状态，与多个刻蚀激光源200配合使用，能够有效改善激光刻蚀过程中对于划线槽以外的区域造成的损伤，进而提高钙钛矿太阳电池的效率。
参照图2所示，在该实施例的一些示例中，冷冻支撑机构500包括支撑主体510以及设置于支撑主体510中的冷冻管道520。该冷冻管道520中可以用于灌注冷冻介质，冷冻介质可以通过冷冻管道520对支撑主体510进行冷冻，进而对基底400进行冷冻。
在该实施例的一些示例中，冷冻介质的温度可以在-100℃以下。进一步地，冷冻介质可以是液氮。
参照图2所示，在该实施例的一些示例中，支撑主体510可以呈柱状，以便于通过旋转的方式引导基底400运动。
参照图1所示，在该实施例的一些示例中，还包括第一电荷传输腔室120。其中，第一电荷传输腔室120位于钙钛矿腔室130之前，第一电荷传输腔室120中设置有第一电荷传输靶材，第一电荷传输靶材包括第一电荷传输材料。可以理解，第一电荷传输材料可以先于钙钛矿材料制备。
参照图1所示，在该实施例的一些示例中，还包括第二电荷传输腔室140。第二电荷传输腔室140位于钙钛矿腔室130之后，第二电荷传输腔室140中设置有第二电荷传输靶材，第二电荷传输靶材包括第二电荷传输材料。可以理解，第二电荷传输材料可以后于钙钛矿材料制备。
其中，第一电荷传输材料和第二电荷传输材料分别用于传导不同种类的载流子，例如，第一电荷传输材料可以包括电子传输材料，以传导电子，第二电荷传输材料则可以包括空穴传输材料，以传导空穴。
在该实施例的一些示例中，第一电荷传输材料可以选自富勒烯、氧化锡、硫化钨、氧化锌、氧化钛、氧化钨和氧化铟镓锌中的一种或多种。
在该实施例的一些示例中，第二电荷传输材料选自镍氧化物、铜氧化物、硫化铜、硫化钼、钒氧化物和硫氰酸铜中的一种或多种。
在该实施例的一些示例中，与钙钛矿腔室130类似，第一电荷传输腔室120中设置有多个第一电荷传输靶材以及多个刻蚀激光源200，第一电荷传输靶材与刻蚀激光源200交替设置，且每个第一电荷传输靶材之后均设置有相应的刻蚀激光源200。如此，每经过一个第一电荷传输靶材，即有部分第一电荷传输材料被沉积于基底400上，并且随之进行激光刻蚀以形成划线槽。
在该实施例的一些示例中，与钙钛矿腔室130类似，第二电荷传输腔室140中设置有多个第二电荷传输靶材以及多个刻蚀激光源200，第二电荷传输靶材与刻蚀激光源200交替设置，且每个第二电荷传输靶材之后均设置有相应的刻蚀激光源200。如此，每经过一个第二电荷传输靶材，即有部分第二电荷传输材料被沉积于基底400上，并且随之进行激光刻蚀以形成划线槽。
在其他一些示例中，第一电荷传输腔室120中也可以不设置刻蚀激光源200，而是在钙钛矿腔室130中设置位于钙钛矿靶材131之前的刻蚀激光源200，以对第一电荷传输材料进行刻蚀。
在其他一些示例中，第二电荷传输腔室140中也可以不设置刻蚀激光源200，而是在顶电极腔室150中设置位于顶电极450靶材之前的刻蚀激光源200，以对第二电荷传输材料进行刻蚀。
在该实施例的一些示例中，第一电荷传输腔室120中还可以设置冷冻支撑机构500，第二电荷传输腔室140中也可以设置冷冻支撑机构500，其设置方式与图2所示的结构类似，在此不再赘述。
在该实施例的一些示例中，刻蚀激光源200可以是飞秒激光光源。
在该实施例的一些示例中，顶电极450靶材可以选自导电材料。例如，顶电极450靶材可以是金属。进一步地，顶电极450靶材可以选自铝、铜、银和金中的一种或多种。
在该实施例的一些示例中，顶电极腔室150中也可以设置位于顶电极450靶材之后的刻蚀激光源200，以对沉积的顶电极450进行刻蚀。
参照图1所示，在该实施例的一些示例中，多个溅射腔室还包括底电极腔室110，底电极腔室110位于钙钛矿腔室130之前，底电极腔室110中设置有底电极410靶材，底电极腔室110中也设置有位于底电极410靶材之后的刻蚀激光源200。通过在传送机构的传送路径上设置底电极腔室110，能够进一步简化该钙钛矿太阳电池的生产过程，提高其生产效率。
在该实施例的一些示例中，底电极410靶材可以选自透明导电材料。例如，底电极410靶材可以是导电金属氧化物。进一步地，底电极410靶材可以是氧化铟锡、掺氟氧化锡和掺铝氧化锌中的一种或多种。
参照图1所示，在该实施例的一些示例中，还可以包括退火机构，退火机构用于对沉积于基底400上的钙钛矿层430进行退火处理，以提高钙钛矿层430的晶格质量。
在该实施例的一些示例中，退火机构可以设置于钙钛矿腔室130中，或者，退火机构也可以设置于钙钛矿腔室130之后，例如设置于钙钛矿腔室130与顶电极腔室150之间，或者设置于顶电极腔室150之后。
参照图1所示，在该实施例的一些示例中，还包括封装腔室160，封装腔室160包括封装靶材，封装腔室160设置于传送机构的传送路径上，且第二提取层溅射腔室位于第二电极溅射腔室之后。
在该实施例的一些示例中，封装靶材可以包括聚合物材料，例如封装靶材可以包括热交联环氧树脂和沙林（surlyn）树脂中的一种或多种。
进一步地，本公开还提供了一种钙钛矿太阳电池的制备方法，其包括如下步骤：将基底400传送至钙钛矿腔室130中，在基底400上溅射钙钛矿材料，形成钙钛矿层430；将基底400传送至顶电极腔室150中，采用第一激光光源对钙钛矿层430进行第一划线处理，形成第一划线槽41；以及，采用顶电极450靶材，在基底400上溅射顶电极450材料，形成顶电极450。
图3为一种钙钛矿太阳电池的结构示意图。参照图3所示，该钙钛矿太阳电池可以包括依次层叠设置的底电极410、第一电荷传输层420、钙钛矿层430、第二电荷传输层440和顶电极450。进一步地，该钙钛矿太阳电池还可以包括封装层460。
其中，该钙钛矿太阳电池中可以设置有第一划线槽41、第二划线槽42和第三划线槽43。其中，第一划线槽41可以贯穿底电极410，并且第一划线槽41的槽口可以位于底电极410上，第一电荷传输层420可以填充于第一划线槽41中。第二划线槽42贯穿第二电荷传输层440、钙钛矿层430和第二电荷传输层440，且第二划线槽42的槽底可以位于底电极410上。第三划线槽43贯穿顶电极450、第三电荷传输层、钙钛矿层430和第一电荷传输层420，第三划线槽43的槽底可以位于底电极410上。封装层460可以填充于第三划线槽43中。第一划线槽41、第二划线槽42和第三划线槽43之间可以错位设置。
其中，与钙钛矿太阳电池的制备装置相对应地，第一划线槽41可以由位于第一电荷传输靶材之前的刻蚀激光源200经过划线处理形成，第二划线槽42可以由位于顶电极450靶材之前的一个或多个刻蚀激光源200经过划线处理形成，第三划线槽43可以由位于顶电极450靶材之后的刻蚀激光源200经过划线处理形成。
为了便于说明，在本公开中，钙钛矿太阳电池的制备方法可以包括步骤S1~步骤S5，具体如下。
步骤S1，将基底400传送至底电极腔室110中，在基底400上溅射形成底电极410。
在该实施例的一些示例中，基底400的材料可以包括透光材料。例如，基底400的材料可以包括玻璃、石英、蓝宝石或聚合物材料。进一步地，基底400的材料可以包括聚合物材料。可以理解，聚合物材料为柔性材料，便于通过传送辊310进行运输。
在该实施例的一些示例中，基底400可以通过传送辊310运输入底电极腔室110中，然后对底电极410靶材进行溅射，能够形成层叠设置于基底400上的底电极410。
在该实施例的一些示例中，底电极410的材料可以选自透明导电材料。例如，底电极410的材料可以是导电金属氧化物。进一步地，底电极410的材料可以是氧化铟锡、掺氟氧化锡和掺铝氧化锌中的一种或多种。
在该实施例的一些示例中，在基底400上溅射形成底电极410之前，还包括对基底400进行等离子体处理的步骤，通过对基底400表面进行等离子体处理，能够去除基底400表面附着的杂质。
在该实施例的一些示例中，在基底400上溅射形成底电极410之后，还可以包括如下步骤：采用刻蚀激光源200，对底电极410进行划线处理。
其中，对底电极410进行划线处理时，能够在底电极410中形成第一划线槽41，第一划线槽41可以将底电极410分割为多个间隔设置的部分，每一个部分均可以作为一个钙钛矿太阳电池的电极。
步骤S2，将基底400传送至第一电荷传输腔室120中，在基底400表面溅射第一电荷传输材料，形成第一电荷传输层420。
其中，第一电荷传输腔室120中设置有第一电荷传输靶材，第一电荷传输靶材包括第一电荷传输材料。
在该实施例的一些示例中，第一电荷传输材料可以选自富勒烯、氧化锡、硫化钨、氧化锌、氧化钛、氧化钨和氧化铟镓锌中的一种或多种。
在该实施例的一些示例中，制备第一电荷传输层420的方式可以是磁控溅射。
在该实施例的一些示例中，第一电荷传输层420的厚度可以是10nm~100nm。进一步地，第一电荷传输层420的厚度可以是10nm、20nm、30nm、50nm、80nm或100nm，或者，第一电荷传输层420的厚度也可以是上述厚度之间的范围。
在该实施例的一些示例中，在基底400上溅射第一电荷传输材料的步骤有多次，且每次溅射第一电荷传输材料之后均对溅射的第一电荷传输材料进行划线处理。该步骤中的划线处理可以形成位于第一电荷传输层420中的部分第二划线槽42，进一步地，该步骤中的划线处理还可以形成位于第一电荷传输层420中的部分第三划线槽43。
在该实施例的一些示例中，在采用刻蚀激光源200进行划线处理的步骤中，可以对基底400进行冷冻处理，以使得基底400的温度在0℃以下。
可以理解，在基底400表面溅射形成第一电荷传输层420的过程中，第一电荷传输材料可以沉积于已经形成的第一划线槽41中。
步骤S3，将基底400传送至钙钛矿腔室130中，在基底400表面溅射钙钛矿材料，形成钙钛矿层430。
其中，钙钛矿腔室130中设置有第一电荷传输靶材，第一电荷传输靶材包括钙钛矿材料。
其中，钙钛矿层430用于吸收光并产生光生载流子。钙钛矿层430指的是具有钙钛矿晶格结构的半导体材料。在该实施例的一些示例中，钙钛矿层430的材料可以包括通式为ABX3的化合物，其中A可以选自铯离子、甲脒离子（FA）和甲胺离子（MA）中的一种或多种，B可以选自铅离子，X可以选自卤素离子。在该实施例中，钙钛矿层430的材料可以是碘铅甲胺（MAPbI3）。
在该实施例的一些示例中，钙钛矿层430的厚度可以是100nm~1000nm。进一步地，钙钛矿层430的厚度可以是100nm、200nm、300nm、500nm、800nm或1000nm，或者，钙钛矿层430的厚度也可以是上述厚度之间的范围。
在该实施例的一些示例中，在基底400上溅射钙钛矿材料和对钙钛矿材料进行划线处理的步骤均有多次，且每次溅射钙钛矿材料之后均对溅射的钙钛矿材料进行划线处理。该步骤中的划线处理可以形成位于钙钛矿层430中的部分第二划线槽42，进一步地，该步骤中的划线处理还可以形成位于钙钛矿层430中的部分第三划线槽43。可以理解，该步骤中形成的部分第二划线槽42可以与位于第一电荷传输层420中的部分第二划线槽42相连通，该步骤中形成的部分第三划线槽43可以与位于第一电荷传输层420中的部分第三划线槽43相连通。
在该实施例的一些示例中，在采用刻蚀激光源200进行划线处理的步骤中，可以对基底400进行冷冻处理，以使得基底400的温度在0℃以下。
在该实施例的一些示例中，在溅射形成钙钛矿层430之后，还可以包括对钙钛矿层430进行退火处理的步骤。其中，可以采用退火机构对钙钛矿层430进行退火处理。退火机构可以设置于钙钛矿腔室130中，或者设置于钙钛矿腔室130之后。
步骤S4，将基底400传送至第二电荷传输腔室140，在基底400表面溅射第二电荷传输材料，形成第二电荷传输层440。
其中，第二电荷传输腔室140中设置有第二电荷传输靶材，第二电荷传输靶材包括第二电荷传输材料。
在该实施例的一些示例中，第二电荷传输材料可以选自镍氧化物、铜氧化物、硫化铜、硫化钼、钒氧化物和硫氰酸铜中的一种或多种。
在该实施例的一些示例中，制备第二电荷传输层440的方式可以是磁控溅射。
在该实施例的一些示例中，第二电荷传输层440的厚度可以是10nm~100nm。进一步地，第二电荷传输层440的厚度可以是10nm、20nm、30nm、50nm、80nm或100nm，或者，第二电荷传输层440的厚度也可以是上述厚度之间的范围。
在该实施例的一些示例中，在基底400上溅射第二电荷传输材料的步骤有多次，且每次溅射第二电荷传输材料之后均对溅射的第二电荷传输材料进行划线处理。该步骤中的划线处理可以形成位于第二电荷传输层440中的部分第二划线槽42，进一步地，该步骤中的划线处理还可以形成位于第二电荷传输层440中的部分第三划线槽43。可以理解，该步骤中形成的部分第二划线槽42可以与位于第一电荷传输层420中的部分第二划线槽42相连通，该步骤中形成的部分第三划线槽43可以与位于第一电荷传输层420中的部分第三划线槽43相连通。
在该实施例的一些示例中，在采用刻蚀激光源200进行划线处理的步骤中，可以对基底400进行冷冻处理，以使得基底400的温度在0℃以下。
步骤S5，将基底400传送至顶电极腔室150中，在基底400上溅射顶电极450材料，形成顶电极450。
在该实施例的一些示例中，顶电极450的材料可以选自导电材料。例如，顶电极450的材料可以是金属。进一步地，顶电极450的材料可以选自铝、铜、银和金中的一种或多种。
在该实施例的一些示例中，顶电极450的厚度可以是50nm~500nm。进一步地，顶电极450的厚度可以是50nm、100nm、200nm、300nm、400nm或500nm，或者，顶电极450的厚度也可以是上述厚度之间的范围。
在该实施例的一些示例中，在形成顶电极450之后，还可以包括采用刻蚀激光源200对顶电极450材料进行划线处理的步骤。该步骤中的划线处理可以形成位于顶电极450中的部分第三划线槽43。该部分第三划线槽43可以与第一电荷传输层420、钙钛矿层430和第二电荷传输层440中已经形成的第三划线槽43相连通以形成整个第三划线槽43。或者，在该实施例的一些示例中，也可以在该步骤中对顶电极450、第一电荷传输层420、钙钛矿层430和第二电荷传输层440整体进行刻蚀，以形成整个第三划线槽43。
在该实施例的一些示例中，在形成第二划线槽42之后，还可以包括在顶电极450上形成封装层460的步骤。例如，可以将基底400转移至封装腔室160中，并在顶电极450上溅射封装材料以形成封装层460。封装层460可以覆盖顶电极450、并填充于第二划线槽42中。
通过步骤S1~步骤S5，能够完成该钙钛矿太阳电池的制备。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种钙钛矿太阳电池的制备装置，其特征在于，包括传送机构、刻蚀激光源和多个依次设置于所述传送机构的传送路径上的溅射腔室，所述刻蚀激光源设置于所述溅射腔室中，多个所述溅射腔室包括依次设置的钙钛矿腔室和顶电极腔室；
所述钙钛矿腔室中设置有钙钛矿靶材，所述钙钛矿靶材用于在待镀膜的基底上溅射钙钛矿材料，所述顶电极腔室中设置有顶电极靶材，所述顶电极靶材用于在待镀膜的基底上溅射顶电极材料，所述钙钛矿靶材与所述顶电极靶材之间设置有所述刻蚀激光源，所述刻蚀激光源能够朝向所述基底进行刻蚀。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳电池的制备装置，其特征在于，多个所述溅射腔室还包括第一电荷传输腔室和/或第二电荷传输层腔室；
所述第一电荷传输腔室位于所述钙钛矿腔室之前，所述第一电荷传输腔室中设置有第一电荷传输靶材，所述第一电荷传输靶材包括第一电荷传输材料；
所述第二电荷传输层腔室位于所述钙钛矿腔室之后，所述第二电荷传输层腔室中设置有第二电荷传输靶材，所述第二电荷传输靶材包括第二电荷传输材料。
3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳电池的制备装置，其特征在于，所述钙钛矿腔室中设置有多个所述钙钛矿靶材以及多个所述刻蚀激光源，所述钙钛矿靶材与所述刻蚀激光源交替设置，且每个所述钙钛矿靶材之后均设置有相应的所述刻蚀激光源；和/或，
所述第一电荷传输腔室中设置有多个所述第一电荷传输靶材以及多个所述刻蚀激光源，所述第一电荷传输靶材与所述刻蚀激光源交替设置，且每个所述第一电荷传输靶材之后均设置有相应的所述刻蚀激光源；和/或，
所述第二电荷传输层腔室中设置有多个所述第二电荷传输靶材以及多个所述刻蚀激光源，所述第二电荷传输靶材与所述刻蚀激光源交替设置，且每个所述第二电荷传输靶材之后均设置有相应的所述刻蚀激光源。
4.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳电池的制备装置，其特征在于，所述钙钛矿腔室、所述第一电荷传输腔室和/或所述第二电荷传输层腔室中还设置有冷冻支撑机构，所述冷冻支撑机构用于承载并冷冻待镀膜的基底。
5.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳电池的制备装置，其特征在于，所述冷冻支撑机构包括支撑主体以及设置于所述支撑主体中的冷冻管道。
6.根据权利要求1~5任意一项所述的钙钛矿太阳电池的制备装置，其特征在于，多个所述溅射腔室还包括底电极腔室，所述底电极腔室位于所述钙钛矿腔室之前，所述底电极腔室中设置有底电极靶材，所述底电极腔室中也设置有位于所述底电极靶材之后的所述刻蚀激光源。
7.根据权利要求1~5任意一项所述的钙钛矿太阳电池的制备装置，其特征在于，所述刻蚀激光源为飞秒激光器。
8.一种钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1~7任意一项所述的钙钛矿太阳电池的制备装置进行制备，包括如下步骤：
将基底传送至所述钙钛矿腔室中，在所述基底上溅射钙钛矿材料；
采用所述刻蚀激光源对所述钙钛矿材料进行划线处理；以及，
将所述基底传送至所述顶电极腔室中，在所述基底上溅射顶电极材料，形成顶电极。
9.根据权利要求8所述的钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，在将基底传送至所述钙钛矿腔室之前，还包括如下步骤：将所述基底传送至第一电荷传输腔室，在所述基底上溅射第一电荷传输材料；和/或，
在将基底传送至所述钙钛矿腔室之后，还包括如下步骤：将所述基底传送至第二电荷传输层腔室，在所述基底上溅射第二电荷传输材料。
10.根据权利要求8所述的钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，在所述基底上溅射钙钛矿材料和对所述钙钛矿材料进行划线处理的步骤均有多次，且每次溅射钙钛矿材料之后均对溅射的所述钙钛矿材料进行划线处理；和/或，
在所述基底上溅射第一电荷传输材料的步骤有多次，且每次溅射所述第一电荷传输材料之后均对溅射的所述第一电荷传输材料进行划线处理；和/或，
在所述基底上溅射第二电荷传输材料的步骤有多次，且每次溅射所述第二电荷传输材料之后均对溅射的所述第二电荷传输材料进行划线处理。
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