CN207103057U - 一种钙钛矿薄膜涂布设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种钙钛矿薄膜涂布设备,包括输送基片的传送装置、钙钛矿溶液涂布装置、反溶剂喷涂装置以及风干装置或加热干燥装置,钙钛矿溶液涂布装置设置有钙钛矿涂布头,反溶剂喷涂装置设置有反溶剂喷涂嘴。基片经过传送装置带动依次经过钙钛矿溶液涂布装置、反溶剂喷涂装置和风干装置或加热干燥装置,出风口的风将基片表面上的钙钛矿溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜。本实用新型对喷涂或涂布有钙钛矿溶液的基片进行风吹或红外线加热干燥,在保证低生产成本的同时,提高成膜质量,适合进行基片的钙钛矿薄膜大面积规模化生产。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能电池技术领域,特别涉及一种钙钛矿薄膜涂布设备。
背景技术
近年来,钙钛矿太阳能电池受到广泛关注,现有制备钙钛矿薄膜的方法和设备多种多样。目前,制备钙钛矿薄膜的常用方法有一步溶液法、两步溶液法、气相辅助溶液法和共蒸沉积。其中共蒸沉积和气相辅助溶液法由于涉及真空设备,成本高昂,不利于大规模生产降低成本。
常规的一步溶液法工艺是将先将钙钛矿溶液配置好,再取一定量溶液进行旋涂,最后,将旋涂好的钙钛矿湿膜进行高温退火而形成钙钛矿薄膜。尽管此方法方便、快捷且成本低廉,但是这种方法做出的薄膜不够致密且很难规模化生产。
在两步溶液法中,第一步就是利用溶液沉积一层钙钛矿薄膜预置层。预制层薄膜的品质直接决定了后续工艺得到的钙钛矿薄膜的品质。常规的钙钛矿薄膜预置层涂布工艺得到的薄膜不均匀、不致密、缺陷多,具体表现为薄膜各个地方厚度不均匀,薄膜表面针孔多,粗糙度大,批次间可重复性差等。而且现有的两步溶液法中还存在无法快速均匀干燥预制层的问题和干燥过程中容易受环境对流影响的问题,这种方法做出的薄膜也很难规模化生产。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种钙钛矿薄膜涂布设备,对钙钛矿薄膜涂布设备和工艺进行改进,采用新型钙钛矿薄膜涂布设备和工艺,弥补其不足。这样,在保证低的生产成本的前提下,提高了成膜质量,改善了规模化生产工艺,极大地提高了钙钛矿成膜效率。
本实用新型是这样实现的,提供一种钙钛矿薄膜涂布设备,包括输送基片的传送装置、钙钛矿溶液涂布装置、反溶剂喷涂装置以及风干装置或加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述钙钛矿溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为钙钛矿涂布头,所述反溶剂喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为反溶剂喷涂嘴,所述风干装置设置有出风口,所述加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过钙钛矿溶液涂布装置、反溶剂喷涂装置和风干装置或加热干燥装置,所述钙钛矿涂布头将钙钛矿溶液涂布在基片表面上,所述反溶剂喷涂嘴将反溶剂喷涂在基片表面上,所述出风口的风将基片表面上的钙钛矿溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的钙钛矿溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
本实用新型是这样实现的,提供一种钙钛矿薄膜涂布设备,包括输送基片的传送装置、钙钛矿溶液喷涂装置、反溶剂涂布装置以及风干装置或加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述钙钛矿溶液喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为钙钛矿喷涂嘴,所述反溶剂涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为反溶剂涂布头,所述风干装置设置有出风口,所述加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过钙钛矿溶液喷涂装置、反溶剂涂布装置和风干装置或加热干燥装置,所述钙钛矿喷涂嘴将钙钛矿溶液喷涂在基片表面上,所述反溶剂涂布头将反溶剂涂布在基片表面上,所述出风口的风将基片表面上的钙钛矿溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的钙钛矿溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
本实用新型的上述两种钙钛矿薄膜涂布设备都是对现有的一步溶液法设备进行改进,对喷涂或涂布有钙钛矿溶液的基片进行风吹或红外线加热干燥,在保证低生产成本的同时,提高成膜质量,适合进行基片的钙钛矿薄膜大面积规模化生产。
本实用新型是这样实现的,提供一种钙钛矿薄膜涂布设备,包括输送基片的传送装置、前驱体溶液涂布装置、活化层喷涂装置以及风干装置或加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头,所述活化层喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为活化喷涂嘴,所述风干装置设置有出风口,所述加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、活化层喷涂装置和风干装置或加热干燥装置,所述前驱体涂布头将前驱体溶液涂布在基片表面上,所述活化喷涂嘴将活化溶液喷涂在基片表面上,所述出风口的风将基片表面上的前驱体溶液和活化溶液同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液和活化溶液一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
本实用新型是这样实现的,提供一种钙钛矿薄膜涂布设备,包括输送基片的传送装置、前驱体溶液涂布装置、活化层涂布装置、反溶剂喷涂装置以及风干装置或加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头,所述活化层涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为活化涂布头,所述反溶剂喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为反溶剂喷涂嘴,所述风干装置设置有出风口,所述加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、活化层涂布装置、反溶剂喷涂装置和风干装置或加热干燥装置,所述前驱体涂布头将前驱体溶液涂布在基片表面上,所述活化涂布头将活化溶液涂布在基片表面上,所述反溶剂喷涂嘴将反溶剂喷涂在基片表面上,所述出风口的风将基片表面上的前驱体溶液、活化溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液、活化溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
本实用新型是这样实现的,提供一种钙钛矿薄膜涂布设备,包括输送基片的传送装置、前驱体溶液涂布装置、活化层喷涂装置、反溶剂涂布装置以及风干装置或加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头,所述反溶剂涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为反溶剂涂布头,所述活化层喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为活化喷涂嘴,所述风干装置设置有出风口,所述加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、活化层喷涂装置、反溶剂涂布装置和风干装置或加热干燥装置,所述前驱体涂布头将前驱体溶液涂布在基片表面上,所述活化喷涂嘴将活化溶液喷涂在基片表面上,所述反溶剂涂布头将反溶剂涂布在基片表面上,所述出风口的风将基片表面上的前驱体溶液、活化溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液、活化溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
本实用新型是这样实现的,提供一种钙钛矿薄膜涂布设备,包括输送基片的传送装置、前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层喷涂装置以及后段风干装置或后段加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头,所述前段风干装置设置有前段出风口,所述前段加热干燥装置设置有红外线加热器,所述活化层喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为活化喷涂嘴,所述后段风干装置设置有后段出风口,所述后段加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层喷涂装置和后段风干装置或后段加热干燥装置,所述前驱体涂布头将前驱体溶液涂布在基片表面上,所述活化喷涂嘴将活化溶液喷涂在基片表面上,所述前段出风口的风将基片表面上的前驱体溶液挥发干燥并形成前驱体薄膜,所述前段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液蒸发干燥并形成前驱体薄膜,所述后段出风口的风将基片表面上的活化溶液挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述后段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的活化溶液蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
本实用新型是这样实现的,提供一种钙钛矿薄膜涂布设备,包括输送基片的传送装置、前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层涂布装置、反溶剂喷涂装置以及后段风干装置或后段加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头,所述前段风干装置设置有前段出风口,所述前段加热干燥装置设置有红外线加热器,所述活化层涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为活化涂布头,所述反溶剂喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为反溶剂喷涂嘴,所述后段风干装置设置有后段出风口,所述后段加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层涂布装置、反溶剂喷涂装置和后段风干装置或后段加热干燥装置,所述前驱体涂布头将前驱体溶液涂布在基片表面上,所述活化涂布头将活化溶液涂布在基片表面上,所述反溶剂喷涂嘴将反溶剂喷涂在基片表面上,所述前段出风口的风将基片表面上的前驱体溶液挥发干燥并形成前驱体薄膜,所述前段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液蒸发干燥并形成前驱体薄膜,所述后段出风口的风将基片表面上的活化溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述后段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的活化溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
本实用新型是这样实现的,提供一种钙钛矿薄膜涂布设备,包括输送基片的传送装置、前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层喷涂装置、反溶剂涂布装置以及后段风干装置或后段加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头,所述反溶剂涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为反溶剂涂布头,所述前段风干装置设置有前段出风口,所述前段加热干燥装置设置有红外线加热器,所述活化层喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为活化喷涂嘴,所述后段风干装置设置有后段出风口,所述后段加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层喷涂装置、反溶剂涂布装置和后段风干装置或后段加热干燥装置,所述前驱体涂布头将前驱体溶液涂布在基片表面上,所述活化喷涂嘴将活化溶液喷涂在基片表面上,所述反溶剂涂布头将反溶剂涂布在基片表面上,所述前段出风口的风将基片表面上的前驱体溶液挥发干燥并形成前驱体薄膜,所述前段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液蒸发干燥并形成前驱体薄膜,所述后段出风口的风将基片表面上的活化溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述后段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的活化溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
本实用新型的上述六种钙钛矿薄膜涂布设备都是对现有的两步溶液法设备进行改进,对喷涂或涂布有钙钛矿溶液的基片进行风吹或红外线加热干燥,使基片表面的气流得到了控制,加快了前驱体膜的干燥速度,使前驱体薄膜更加地均匀、致密,在保证低生产成本的同时,提高成膜质量,适合进行基片的钙钛矿薄膜大面积规模化生产。
与现有技术相比,本实用新型的钙钛矿薄膜涂布设备,采用新型涂布设备和工艺,弥补一步法的不足,在保证低的生产成本的前提下,提高了成膜质量和规模化生产工艺。
附图说明
图1为本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备第一个较佳实施例的立体示意图;
图2为本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备第二个较佳实施例的立体示意图;
图3为本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备第三个较佳实施例的立体示意图;
图4为本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备第四个较佳实施例的立体示意图;
图5为本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备第五个较佳实施例的立体示意图;
图6为本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备第六个较佳实施例的立体示意图;
图7为本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备第七个较佳实施例的立体示意图;
图8为本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备第八个较佳实施例的立体示意图;
图9为利用本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备的使用方法得到的钙钛矿薄膜的SEM图;
图10为利用本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备的使用方法得到的钙钛矿薄膜太阳能电池组件的J-V曲线图;
图11为用台阶仪扫描出的在没有风干装置和有风干装置两种状态下制备PbI2薄膜表面的起伏对比放大示意图;
图12为在没有风干装置和有风干装置两种状态下制备PbI2薄膜厚度对比示意图;
图13为利用本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备的使用方法,不开启反溶剂涂布和烘干,得到的钙钛矿薄膜的SEM图;
图14为利用本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备的使用方法,开启反溶剂涂布和烘干,得到的钙钛矿薄膜的SEM图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
请参照图1所示,本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备的第一个较佳实施例,包括输送基片2的传送装置、钙钛矿溶液涂布装置、反溶剂喷涂装置以及风干装置。作为另一个实施例,风干装置可以用加热干燥装置替换。
所述基片2预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带1或传送轴(图中未示出)。所述钙钛矿溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为钙钛矿涂布头3,所述反溶剂喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为反溶剂喷涂嘴4,所述风干装置设置有出风口5。所述加热干燥装置设置有红外线加热器(图中未示出)。
基片2放置在所述传送带1或传送轴上由其带动依次经过钙钛矿溶液涂布装置、反溶剂喷涂装置和风干装置或加热干燥装置。所述钙钛矿涂布头3将钙钛矿溶液涂布在基片2表面上,所述反溶剂喷涂嘴4将反溶剂喷涂在基片2表面上。所述出风口5的风将基片2表面上的钙钛矿溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜。所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片2上下两侧同时对其加热将其表面上的钙钛矿溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
请参照图2所示,本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备的第二个较佳实施例,包括输送基片2的传送装置、钙钛矿溶液喷涂装置、反溶剂涂布装置以及加热干燥装置6。作为另一个实施例,加热干燥装置6可以用风干装置替换。
所述基片2预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带1或传送轴(图中未示出)。所述钙钛矿溶液喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为钙钛矿喷涂嘴3´,所述反溶剂涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为反溶剂涂布头4´,所述加热干燥装置设置有红外线加热器6。所述风干装置设置有出风口(图中未示出)。
基片2放置在所述传送带1或传送轴上由其带动依次经过钙钛矿溶液喷涂装置、反溶剂涂布装置和风干装置或加热干燥装置。所述钙钛矿喷涂嘴3´将钙钛矿溶液喷涂在基片2表面上,所述反溶剂涂布头4´将反溶剂涂布在基片2表面上。所述出风口的风将基片2表面上的钙钛矿溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜。所述加热干燥装置的红外线加热器6分别从基片2上下两侧同时对其加热将其表面上的钙钛矿溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
其它与第一个实施例相同,不再赘述。
请参照图3所示,本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备的第三个较佳实施例,包括输送基片2的传送装置、前驱体溶液涂布装置、活化层喷涂装置以及风干装置。作为另一个实施例,风干装置可以用加热干燥装置替换。
所述基片2预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带1或传送轴(图中未示出)。所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头7,所述活化层喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为活化喷涂嘴8,所述风干装置设置有出风口5。所述加热干燥装置设置有红外线加热器(图中未示出)。
基片2放置在所述传送带1或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、活化层喷涂装置和风干装置或加热干燥装置。所述前驱体涂布头7将前驱体溶液涂布在基片2表面上,所述活化喷涂嘴8将活化溶液喷涂在基片2表面上。所述出风口5的风将基片2表面上的前驱体溶液和活化溶液同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜。所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片2上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液和活化溶液一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
请参照图4所示,本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备的第四个较佳实施例,包括输送基片2的传送装置、前驱体溶液涂布装置、活化层涂布装置、反溶剂喷涂装置以及风干装置。作为另一个实施例,风干装置可以用加热干燥装置替换。
所述基片2预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带1或传送轴(图中未示出)。所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头7,所述活化层涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为活化涂布头8´,所述反溶剂喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为反溶剂喷涂嘴4,所述风干装置设置有出风口5。所述加热干燥装置设置有红外线加热器(图中未示出)。
基片2放置在所述传送带1或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、活化层涂布装置、反溶剂喷涂装置和风干装置或加热干燥装置。所述前驱体涂布头7将前驱体溶液涂布在基片2表面上,所述活化涂布头8´将活化溶液涂布在基片2表面上,所述反溶剂喷涂嘴4将反溶剂喷涂在基片表面上。所述出风口5的风将基片2表面上的前驱体溶液、活化溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜。所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片2上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液、活化溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
其它与第三个实施例相同,不再赘述。
请参照图5所示,本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备的第五个较佳实施例,包括输送基片2的传送装置、前驱体溶液涂布装置、活化层喷涂装置、反溶剂涂布装置以及风干装置。作为另一个实施例,风干装置可以用加热干燥装置替换。
所述基片2预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带1或传送轴(图中未示出)。所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头7,所述反溶剂涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为反溶剂涂布头4´,所述活化层喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为活化喷涂嘴8,所述风干装置设置有出风口5,所述加热干燥装置设置有红外线加热器(图中未示出)。
基片2放置在所述传送带1或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、活化层喷涂装置、反溶剂涂布装置和风干装置或加热干燥装置。所述前驱体涂布头7将前驱体溶液涂布在基片2表面上,所述活化喷涂嘴8将活化溶液喷涂在基片表面上,所述反溶剂涂布头4´将反溶剂涂布在基片2表面上。所述出风口5的风将基片2表面上的前驱体溶液、活化溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜。所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片2上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液、活化溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
其它与第三个实施例相同,不再赘述。
请参照图6所示,本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备的第六个较佳实施例,包括输送基片2的传送装置、前驱体溶液涂布装置、前段风干装置、活化层喷涂装置以及后段风干装置。作为另一个实施例,前段风干装置可以用前段加热干燥装置替换,后段风干装置也可以用后段加热干燥装置替换。
所述基片2预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带1或传送轴(图中未示出)。所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头7,所述前段风干装置设置有前段出风口9,所述前段加热干燥装置设置有红外线加热器(图中未示出),所述活化层喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为活化喷涂嘴8,所述后段风干装置设置有后段出风口10,所述后段加热干燥装置设置有红外线加热器(图中未示出)。
基片2放置在所述传送带1或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层喷涂装置和后段风干装置或后段加热干燥装置。所述前驱体涂布头7将前驱体溶液涂布在基片2表面上,所述活化喷涂嘴8将活化溶液喷涂在基片2表面上。所述前段出风口9的风将基片2表面上的前驱体溶液挥发干燥并形成前驱体薄膜。所述前段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片2上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液蒸发干燥并形成前驱体薄膜。所述后段出风口10的风将基片2表面上的活化溶液挥发干燥并形成钙钛矿薄膜。所述后段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片2上下两侧同时对其加热将其表面上的活化溶液蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
其它与第三个实施例相同,不再赘述。
请参照图7所示,本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备的第七个较佳实施例,包括输送基片2的传送装置、前驱体溶液涂布装置、前段风干装置、活化层涂布装置、反溶剂喷涂装置以及后段风干装置。作为另一个实施例,前段风干装置可以用前段加热干燥装置替换,后段风干装置也可以用后段加热干燥装置替换。
所述基片2预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带1或传送轴(图中未示出)。所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头7,所述前段风干装置设置有前段出风口9,所述前段加热干燥装置设置有红外线加热器(图中未示出),所述活化层涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为活化涂布头8´,所述反溶剂喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为反溶剂喷涂嘴4。所述后段风干装置设置有后段出风口10,所述后段加热干燥装置设置有红外线加热器(图中未示出)。
基片2放置在所述传送带1或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层涂布装置、反溶剂喷涂装置和后段风干装置或后段加热干燥装置。所述前驱体涂布头7将前驱体溶液涂布在基片2表面上,所述活化涂布头8´将活化溶液涂布在基片2表面上,所述反溶剂喷涂嘴4将反溶剂喷涂在基片2表面上。所述前段出风口9的风将基片2表面上的前驱体溶液挥发干燥并形成前驱体薄膜。所述前段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片2上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液蒸发干燥并形成前驱体薄膜。所述后段出风口10的风将基片2表面上的活化溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜。所述后段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片2上下两侧同时对其加热将其表面上的活化溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
其它与第三个实施例相同,不再赘述。
请参照图8所示,本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备的第八个较佳实施例,包括输送基片2的传送装置、前驱体溶液涂布装置、前段加热干燥装置、活化层喷涂装置、反溶剂涂布装置以及后段加热干燥装置。作为另一个实施例,前段加热干燥装置可以用前段风干装置替换,后段加热干燥装置也可以用替换后段风干装置。
所述基片2预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带1或传送轴(图中未示出)。所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头7,所述反溶剂涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为反溶剂涂布头4´。所述前段风干装置设置有前段出风口(图中未示出),所述前段加热干燥装置设置有红外线加热器11。所述活化层喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为活化喷涂嘴8。所述后段风干装置设置有后段出风口(图中未示出),所述后段加热干燥装置设置有红外线加热器12。
基片2放置在所述传送带1或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层喷涂装置、反溶剂涂布装置和后段风干装置或后段加热干燥装置。所述前驱体涂布头7将前驱体溶液涂布在基片2表面上,所述活化喷涂嘴8将活化溶液喷涂在基片2表面上,所述反溶剂涂布头4´将反溶剂涂布在基片2表面上。所述前段出风口的风将基片2表面上的前驱体溶液挥发干燥并形成前驱体薄膜。所述前段加热干燥装置的红外线加热器11分别从基片2上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液蒸发干燥并形成前驱体薄膜。所述后段出风口的风将基片2表面上的活化溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜。所述后段加热干燥装置的红外线加热器12分别从基片2上下两侧同时对其加热将其表面上的活化溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
其它与第三个实施例相同,不再赘述。
在前述的各实施例中,所述传送带1或传送轴的移动速度可以是匀速也可以是变速,其速度控制在0~5000mm/min范围内。所述涂布头(在这里涂布头包括钙钛矿涂布头3、反溶剂涂布头4´、前驱体涂布头7以及活化涂布头8´)的上下高度可调整,其最低点与基片的垂直距离为1~1000微米,所述涂布头的流体流量范围为4~105毫升/小时。所述喷涂嘴(在这里喷涂嘴包括反溶剂喷涂嘴4、钙钛矿喷涂嘴3´以及活化喷涂嘴8)的上下高度可调整,其最低点与基片的垂直距离为1~10000微米,所述喷涂嘴的流体流量范围为0~20升/分钟,所述喷涂嘴的流体温度为定值,该定值为0~300℃。所述出风口的上下高度可调整,其最低点与基片的垂直距离为100微米~20厘米,所述出风口(在这里出风口包括风干装置的出风口5、前段出风口9以及后段出风口10)的风速可以是匀速也可以是变速,风速控制在0~20m/s范围内,风温是定值,该定值为-10℃~500℃,所述出风口的风吹方向是垂直、平行和倾斜于基片表面中的至少一种。所述加热干燥装置的温度控制在一定值,该定值为30~500℃。
所述涂布头设置有流体通过的狭缝,所述狭缝的宽度为定值,该定值为0.0001cm~1cm。
请参照图9所示,从图中可以看出,这种方式做出的钙钛矿薄膜致密,晶粒大。请参照图10,在16.368cm2的面积上能做出222.9mW,即能够达到13.6%的转化效率,说明本实用新型钙钛矿薄膜涂布设备具备大规模量产的能力。
请参照图11所示,在没有风干装置得到的膜面起伏明显比有风干装置的出风口风吹后的膜面起伏大。图12所示,始、中、末分别代表在样品的始端、中间和末端测得的薄膜厚度,在使用风干装置后,样品的始端、中间和末端测得的薄膜厚度比较均匀,而没有风干装置的薄膜厚度不均匀,相差较大。图13所示,由没有反溶剂涂布和处理得到的钙钛矿薄膜SEM图,其表面可见多处孔洞。图14所示,由反溶剂涂布和处理得到的钙钛矿薄膜SEM图,其晶粒平整致密。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种钙钛矿薄膜涂布设备,其特征在于,包括输送基片的传送装置、钙钛矿溶液涂布装置、反溶剂喷涂装置以及风干装置或加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述钙钛矿溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为钙钛矿涂布头,所述反溶剂喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为反溶剂喷涂嘴,所述风干装置设置有出风口,所述加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过钙钛矿溶液涂布装置、反溶剂喷涂装置和风干装置或加热干燥装置,所述钙钛矿涂布头将钙钛矿溶液涂布在基片表面上,所述反溶剂喷涂嘴将反溶剂喷涂在基片表面上,所述出风口的风将基片表面上的钙钛矿溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的钙钛矿溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
2.一种钙钛矿薄膜涂布设备,其特征在于,包括输送基片的传送装置、钙钛矿溶液喷涂装置、反溶剂涂布装置以及风干装置或加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述钙钛矿溶液喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为钙钛矿喷涂嘴,所述反溶剂涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为反溶剂涂布头,所述风干装置设置有出风口,所述加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过钙钛矿溶液喷涂装置、反溶剂涂布装置和风干装置或加热干燥装置,所述钙钛矿喷涂嘴将钙钛矿溶液喷涂在基片表面上,所述反溶剂涂布头将反溶剂涂布在基片表面上,所述出风口的风将基片表面上的钙钛矿溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的钙钛矿溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
3.一种钙钛矿薄膜涂布设备,其特征在于,包括输送基片的传送装置、前驱体溶液涂布装置、活化层喷涂装置以及风干装置或加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头,所述活化层喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为活化喷涂嘴,所述风干装置设置有出风口,所述加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、活化层喷涂装置和风干装置或加热干燥装置,所述前驱体涂布头将前驱体溶液涂布在基片表面上,所述活化喷涂嘴将活化溶液喷涂在基片表面上,所述出风口的风将基片表面上的前驱体溶液和活化溶液同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液和活化溶液一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
4.一种钙钛矿薄膜涂布设备,其特征在于,包括输送基片的传送装置、前驱体溶液涂布装置、活化层涂布装置、反溶剂喷涂装置以及风干装置或加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头,所述活化层涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为活化涂布头,所述反溶剂喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为反溶剂喷涂嘴,所述风干装置设置有出风口,所述加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、活化层涂布装置、反溶剂喷涂装置和风干装置或加热干燥装置,所述前驱体涂布头将前驱体溶液涂布在基片表面上,所述活化涂布头将活化溶液涂布在基片表面上,所述反溶剂喷涂嘴将反溶剂喷涂在基片表面上,所述出风口的风将基片表面上的前驱体溶液、活化溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液、活化溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
5.一种钙钛矿薄膜涂布设备,其特征在于,包括输送基片的传送装置、前驱体溶液涂布装置、活化层喷涂装置、反溶剂涂布装置以及风干装置或加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头,所述反溶剂涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为反溶剂涂布头,所述活化层喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为活化喷涂嘴,所述风干装置设置有出风口,所述加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、活化层喷涂装置、反溶剂涂布装置和风干装置或加热干燥装置,所述前驱体涂布头将前驱体溶液涂布在基片表面上,所述活化喷涂嘴将活化溶液喷涂在基片表面上,所述反溶剂涂布头将反溶剂涂布在基片表面上,所述出风口的风将基片表面上的前驱体溶液、活化溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液、活化溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
6.一种钙钛矿薄膜涂布设备,其特征在于,包括输送基片的传送装置、前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层喷涂装置以及后段风干装置或后段加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头,所述前段风干装置设置有前段出风口,所述前段加热干燥装置设置有红外线加热器,所述活化层喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为活化喷涂嘴,所述后段风干装置设置有后段出风口,所述后段加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层喷涂装置和后段风干装置或后段加热干燥装置,所述前驱体涂布头将前驱体溶液涂布在基片表面上,所述活化喷涂嘴将活化溶液喷涂在基片表面上,所述前段出风口的风将基片表面上的前驱体溶液挥发干燥并形成前驱体薄膜,所述前段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液蒸发干燥并形成前驱体薄膜,所述后段出风口的风将基片表面上的活化溶液挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述后段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的活化溶液蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
7.一种钙钛矿薄膜涂布设备,其特征在于,包括输送基片的传送装置、前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层涂布装置、反溶剂喷涂装置以及后段风干装置或后段加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头,所述前段风干装置设置有前段出风口,所述前段加热干燥装置设置有红外线加热器,所述活化层涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为活化涂布头,所述反溶剂喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为反溶剂喷涂嘴,所述后段风干装置设置有后段出风口,所述后段加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层涂布装置、反溶剂喷涂装置和后段风干装置或后段加热干燥装置,所述前驱体涂布头将前驱体溶液涂布在基片表面上,所述活化涂布头将活化溶液涂布在基片表面上,所述反溶剂喷涂嘴将反溶剂喷涂在基片表面上,所述前段出风口的风将基片表面上的前驱体溶液挥发干燥并形成前驱体薄膜,所述前段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液蒸发干燥并形成前驱体薄膜,所述后段出风口的风将基片表面上的活化溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述后段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的活化溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
8.一种钙钛矿薄膜涂布设备,其特征在于,包括输送基片的传送装置、前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层喷涂装置、反溶剂涂布装置以及后段风干装置或后段加热干燥装置,所述基片预先制备了底电极层,所述传送装置设置有传送带或传送轴,所述前驱体溶液涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为前驱体涂布头,所述反溶剂涂布装置设置有涂布头,所述涂布头为反溶剂涂布头,所述前段风干装置设置有前段出风口,所述前段加热干燥装置设置有红外线加热器,所述活化层喷涂装置设置有喷涂嘴,所述喷涂嘴为活化喷涂嘴,所述后段风干装置设置有后段出风口,所述后段加热干燥装置设置有红外线加热器,基片放置在所述传送带或传送轴上由其带动依次经过前驱体溶液涂布装置、前段风干装置或前段加热干燥装置、活化层喷涂装置、反溶剂涂布装置和后段风干装置或后段加热干燥装置,所述前驱体涂布头将前驱体溶液涂布在基片表面上,所述活化喷涂嘴将活化溶液喷涂在基片表面上,所述反溶剂涂布头将反溶剂涂布在基片表面上,所述前段出风口的风将基片表面上的前驱体溶液挥发干燥并形成前驱体薄膜,所述前段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的前驱体溶液蒸发干燥并形成前驱体薄膜,所述后段出风口的风将基片表面上的活化溶液和反溶剂同时挥发干燥并形成钙钛矿薄膜,所述后段加热干燥装置的红外线加热器分别从基片上下两侧同时对其加热将其表面上的活化溶液和反溶剂一起蒸发干燥并形成钙钛矿薄膜。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的钙钛矿薄膜涂布设备,其特征在于,所述涂布头设置有流体通过的狭缝,所述狭缝的宽度为定值,该定值为0.0001cm~1cm。
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