CN206727105U - 一种气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备，包括传送带装置、溶液自动滴加装置和气吹辅助刮刀装置；所述溶液自动滴加装置和气吹辅助刮刀装置均设于所述传送带装置的正上方，且所述气吹辅助刮刀装置设于所述溶液自动滴加装置的后方；所述气吹辅助装置包括风管和设于所述风管的底部的刮刀，所述风管的底部还设有与外部相通的出气孔；所述风管设有进气管用于连通吹气装置；所述传送带装置的传送带上设有基片固定机构。本实用新型通过采用气吹辅助刮刀装置，在刮膜的同时进行气吹，用通过物理法促进溶液成核，并形成晶粒致密的薄膜。

Description

一种气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池技术领域，具体涉及新型钙钛矿(CH3NH3PbI3)太阳能电池的钙钛矿吸光层的制备设备。
背景技术
在现有的钙钛矿太阳能电池器件中，因为CH3NH3PbI3钙钛矿材料的器件各项性能更优越，以及原料价格更低廉而被广泛应用。但是CH3NH3PbI3前驱液在成膜过程中容易出现晶核形成与晶粒生长速率不平衡，从而导致晶粒形成树枝状结构，使得薄膜覆盖率低，严重影响了电池器件性能。因此，钙钛矿薄膜产业化生产问题解决主要在于控制成膜结晶以及成膜重复性。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备，采用简易的气吹辅助通过物理法促进溶液成核并形成晶粒致密的薄膜。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备，包括溶液自动滴加装置、传送带装置和气吹辅助刮刀装置；所述溶液自动滴加装置和气吹辅助刮刀装置均设于所述传送带装置的正上方，且所述气吹辅助刮刀装置设于所述溶液自动滴加装置的后方；所述气吹辅助装置包括风管和设于所述风管的底部的刮刀，所述风管的底部还设有与外部相通的出气孔；所述风管设有进气管用于连通吹气装置。
进一步地，所述传送带装置的传送带上设有基片固定机构。
进一步地，所述气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备还包括有密闭腔，所述传送带装置、溶液自动滴加装置和气吹辅助刮刀装置均设于密闭腔内。
更进一步地，所述气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备还包括集成有分别用于控制传送带装置、溶液自动滴加装置和气吹辅助刮刀装置的控制模块的控制面板，所述控制面板设于所述密闭腔的外表面。
进一步地，所述气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备还包括有物料传送装置对接所述传送带装置，所述物料传送装置电连接于物料传送控制模块。
更进一步地，所述物料传送装置设于一物料传送腔内。
进一步地，所述传送带装置的传送带底面设有加热片，所述加热片连接于一加热控制模块。
本实用新型的有益效果在于：通过采用气吹辅助刮刀装置，在刮膜的同时进行气吹，通过物理法促进溶液成核，并形成晶粒致密的薄膜。
附图说明
图1为本实用新型实施例的简化结构示意图；
图2为图1中气吹辅助刮刀装置的具体结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围并不限于本实施例。
如图1所示，一种气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备，包括传送带装置1、溶液自动滴加装置2和气吹辅助刮刀装置3；所述溶液自动滴加装置2和气吹辅助刮刀装置3均设于所述传送带装置1的正上方，且所述气吹辅助刮刀装置3设于所述溶液自动滴加装置2的后方。如图2所示，所述气吹辅助装置3包括风管31和设于所述风管31的底部的刮刀32，所述风管31的底部还设有与外部相通的出气孔33；所述风管31设有进气管34用于连通吹气装置(图中未示出)。
进一步地，所述传送带装置1的传送带上设有基片固定机构11。
进一步地，所述气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备还包括有密闭腔4，所述传送带装置1、溶液自动滴加装置2和气吹辅助刮刀装置3均设于密闭腔4内。
进一步地，所述气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备还包括集成有分别用于控制传送带装置、溶液自动滴加装置和气吹辅助刮刀装置的控制模块的控制面板5，所述控制面板5设于所述密闭腔4的外表面。
进一步地，所述气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备还包括有物料传送装置7对接所述传送带装置1，所述物料传送装置7电连接于物料传送控制模块(可以将物料传送控制模块也集成在控制面板5上)。通过物料传送装置将基片放在传送带装置上，通过该物料传送控制模块实现对物料传送装置运行的控制。可以采用的物料传送装置很多，例如包括样品夹和机械臂的物料传送装置，样品夹置于机械臂前端，传送时通过机械臂的摆动，样品夹将基片夹起并放到传送带装置上。更进一步地，所述物料传送装置7设于一物料传送腔内6。
进一步地，所述传送带装置1的传送带底面设有加热片8，所述加热片8连接于一加热控制模块。可以将加热控制模块集成在控制面板上。
使用时，先将洗净的基片放在物料传送腔，通过对物料传送腔抽真空然后充氮气清洗，重复4次，保证物料传送腔与密闭腔中的气氛一致。密封腔内为高纯氩气或高纯氮气气氛。通过控制面板上物料传送控制模块控制物料传送装置将基片传送至传送带装置上，基片固定在基片固定机构上，利用加热带开始预热基片，加热带的启止和加热温度通过加热控制模块控制。
将提前配好的一定浓度的钙钛矿前驱液倒入溶液自动滴加装置(可以采用保温型蠕动泵进行温度和滴加速度的控制)中的溶液腔，并把溶液加热保持在60℃。通过用于控制溶液自动滴加装置的控制模块控制溶液自动滴加装置按照设定的滴加量将一定量钙钛矿前驱液滴加到基片表面。然后通过用于控制传送带装置的控制模块控制传送带装置按照设定的速度传送基片通过气吹辅助刮刀装置。刮刀对基片表面进行刮膜的同时，吹气装置向进气管吹入气体，气体从出气孔输出对薄膜进行吹气，实现通过物理法促进溶液成核，并形成晶粒致密的薄膜。可以采用具有加热功能的吹气装置，将气体预先加热至一定的温度再输出。薄膜由黄色溶液膜变成棕色透明固体薄膜。通过加热带对薄膜进行及时加热退火处理，钙钛矿薄膜制备完成。可以利用物料传送装置从物料传送腔送出。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，作出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备，其特征在于，包括溶液自动滴加装置、传送带装置和气吹辅助刮刀装置；所述溶液自动滴加装置和气吹辅助刮刀装置均设于所述传送带装置的正上方，且所述气吹辅助刮刀装置设于所述溶液自动滴加装置的后方；所述气吹辅助装置包括风管和设于所述风管的底部的刮刀，所述风管的底部还设有与外部相通的出气孔；所述风管设有进气管用于连通吹气装置。
2.根据权利要求1所述的气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备，其特征在于，所述传送带装置的传送带上设有基片固定机构。
3.根据权利要求1所述的气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备，其特征在于，还包括有密闭腔，所述传送带装置、溶液自动滴加装置和气吹辅助刮刀装置均设于密闭腔内。
4.根据权利要求3所述的气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备，其特征在于，还包括集成有分别用于控制传送带装置、溶液自动滴加装置和气吹辅助刮刀装置的控制模块的控制面板，所述控制面板设于所述密闭腔的外表面。
5.根据权利要求1所述的气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备，其特征在于，还包括有物料传送装置对接所述传送带装置，所述物料传送装置电连接于物料传送控制模块。
6.根据权利要求5所述的气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备，其特征在于，所述物料传送装置设于一物料传送腔内。
7.根据权利要求1所述的气吹辅助刮涂法制备钙钛矿薄膜设备，其特征在于，所述传送带装置的传送带底面设有加热片，所述加热片连接于一加热控制模块。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110212100A (zh) * 2019-06-11 2019-09-06 浙江浙能技术研究院有限公司 一种钙钛矿薄膜大面积连续制备工艺
CN111842044A (zh) * 2020-07-16 2020-10-30 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种热气流刮涂制备钙钛矿薄膜的装置和方法

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