CN216671682U - 一种钙钛矿电池的热处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种钙钛矿电池的热处理装置，涉及太阳能电池技术领域，以解决热处理装置无法调控周围环境的湿度，而导致生成的钙钛矿电池的性能质量较差的问题。所述钙钛矿电池的热处理装置包括箱体和位于箱体内用于对钙钛矿电池进行热处理的加热部件，箱体内还设置有带有孔隙的隔板和用于连通外部液体并对外部液体进行雾化的雾化喷头，隔板将箱体内的空间分隔为第一区域和第二区域，雾化喷头位于第一区域，加热部件位于第二区域。本实用新型提供的钙钛矿电池的热处理装置用于对钙钛矿电池进行热处理工艺。

Description

一种钙钛矿电池的热处理装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种钙钛矿电池的热处理装置。

背景技术

目前，钙钛矿太阳能电池由于其具有高转换效率、简单制备工艺以及低成本潜力等优势，成为了应用越来越广泛的薄膜太阳能电池。但是，钙钛矿电池的热处理工艺比较复杂，在对钙钛矿材料的热处理时，周围环境内的湿度等因素会影响钙钛矿材料的结晶和生长，导致经过热处理工艺生成的钙钛矿电池的性能出现偏差。

已知钙钛矿材料在结晶与生长的过程中，在一定的湿度条件下，可以有很好的晶体取向与晶体尺寸，当在该湿度条件下进行热处理工艺时，能够生成性能质量较好的钙钛矿电池。但是，目前对钙钛矿电池进行热处理的装置无法调控周围环境的湿度，导致生成的钙钛矿电池的性能质量较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钙钛矿电池的热处理装置，用于调控周围环境的湿度，提高钙钛矿电池的性能质量。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种钙钛矿电池的热处理装置，包括箱体和位于箱体内用于对钙钛矿电池进行热处理的加热部件，箱体内还设置有带有孔隙的隔板和用于连通外部液体并对外部液体进行雾化的雾化喷头，隔板将箱体内的空间分隔为第一区域和第二区域，雾化喷头位于第一区域，加热部件位于第二区域。

与现有技术相比，本实用新型提供的钙钛矿电池的热处理装置中，加热部件用于对钙钛矿电池进行热处理，提高钙钛矿电池的性能；加热部件位于箱体内，通过箱体与外部环境相阻隔，防止外部环境中的湿度等因素影响钙钛矿电池的热处理；雾化喷头用于连通外部液体并对外部液体进行雾化，通过将雾化后的水汽喷向箱体内，提高箱体内部的湿度；隔板用于将加热部件与雾化喷头相互隔离，使得雾化喷头喷出的水汽需要经过隔板上的孔隙进入加热部件所在的第二区域，保证了第二区域的湿度均匀性；采用这种结构，通过朝箱体内喷洒水汽来调控箱体内的湿度，可以保证钙钛矿电池进行热处理时周围环境的湿度条件，使得钙钛矿材料在结晶与生长的过程中，能够具有良好的晶体取向与晶体尺寸，从而提高钙钛矿电池经过热处理后的性能质量。

可选的，在上述的钙钛矿电池的热处理装置中，箱体上设置有用于控制雾化喷头的雾化量的喷头控制器。如此设置，通过喷头控制器控制雾化喷头的雾化量，以控制箱体内的湿度，保证箱体内的湿度符合标准要求。

可选的，在上述的钙钛矿电池的热处理装置中，雾化喷头连通外部气体，以通过外部气体带动雾化后的水汽在箱体内运动。如此设置，通过外部气体的运动来带动水汽的运动，提高水汽的扩散速率，保证箱体内空间的湿度均匀性。

可选的，在上述的钙钛矿电池的热处理装置中，箱体上设置有压力检测器和气压调节阀，压力检测器用于检测进入箱体内的外部气体的压力大小，气压调节阀用于根据压力检测器所检测的外部气体的压力大小，调节进入箱体内的外部气体的压力。如此设置，通过压力检测器和气压调节阀的配合，控制进入箱体内的外部气体的压力值，进而控制进入箱体内的外部气体的流量，保证箱体内湿度的稳定性。

可选的，在上述的钙钛矿电池的热处理装置中，雾化喷头为超声波喷头。如此设置，超声波喷头通过高速震荡实现雾化，提高雾化的效率和效果。

可选的，在上述的钙钛矿电池的热处理装置中，箱体上设置有用于通过控制超声波喷头的功率以控制喷头雾化量的超声波喷头控制器。如此设置，通过超声波喷头控制器控制超声波喷头的功率以控制喷头雾化量，从而控制箱体内的湿度，保证箱体内的湿度符合标准要求。

可选的，在上述的钙钛矿电池的热处理装置中，箱体内设置有湿度传感器，喷头控制器根据湿度传感器所检测的湿度值，控制雾化喷头的雾化量。如此设置，便于精准控制箱体内的湿度，保证热处理过程中湿度的稳定性和重复性。

可选的，在上述的钙钛矿电池的热处理装置中，隔板为具有非吸湿性的隔板。如此设置，防止隔板吸收水汽而影响箱体内的湿度。

可选的，在上述的钙钛矿电池的热处理装置中，箱体上设有用于稳定箱体内气压的排气孔。如此设置，便于箱体内多余气体的排出，保证箱体内的压强稳定。

可选的，在上述的钙钛矿电池的热处理装置中，箱体上设置有用于控制加热部件的加热温度和加热时间的加热部件控制器。如此设置，便于调控箱体内钙碳矿电池周围的温度，保证钙碳矿电池在良好的加热环境下进行热处理工艺。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例中钙钛矿电池的热处理装置的示意图。

附图标记：

1-箱体，2-加热部件，3-雾化喷头，4-压力检测器，5-气压调节阀，6-喷头控制器，7-隔板，8-通孔，9-排气孔，10-加热部件控制器。

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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型实施例提供的钙钛矿电池的热处理装置包括箱体1、加热部件2和雾化喷头3，加热部件2位于箱体1内用于对钙钛矿电池进行热处理，雾化喷头3位于箱体1内用于连通外部液体并对外部液体进行雾化处理，箱体1内还设置有带有孔隙的隔板7，隔板7将箱体1内的空间分隔为第一区域和第二区域，雾化喷头3位于第一区域，加热部件2位于第二区域。加热部件2为现有技术中已知的一种用于对钙钛矿电池进行热处理的部件，本实施例优选加热部件2为加热台，钙钛矿电池放置于加热台上进行加热以实现热处理；另外，本实施例优选外部液体为去离子水，去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水，优选箱体1为密封的箱体1。

具体实施时：将需要进行热处理工艺的钙钛矿电池放置于箱体内的加热部件上，外部液体经过雾化喷头3雾化形成水汽，水汽进入箱体1后，首先进入第一区域，由于隔板7的阻隔，水汽无法快速运动到第二区域，而是先在第一区域内聚集，然后穿过隔板7上的通孔8扩散到第二区域，随着第一区域内的水汽聚集得越来越充足，可以同时穿过隔板7整个面上各个位置的通孔8进入到第二区域，使得水汽可以均匀的从多个位置扩散到第二区域内，其次，隔板7会产生压力差，在压力的作用下，第一区域的水汽会加速穿过通孔8进入第二区域，提高了水汽的扩散速度，保证了箱体1内湿度的稳定性和均匀性。

通过上述钙钛矿电池的热处理装置的结构和具体实施过程可知，加热部件2通过对钙钛矿电池进行热处理，提高钙钛矿电池的性能；加热部件2位于箱体1内时，能够利用箱体1与外部环境相隔离，防止外部环境中的湿度等因素影响钙钛矿电池的热处理，提高经过热处理工艺生成的钙钛矿电池的性能质量；雾化喷头3用于连通外部液体并对外部液体进行雾化，通过将雾化后的水汽喷向箱体1内，提高箱体1内部的湿度；隔板7将加热部件2与雾化喷头3相互隔离，使得雾化喷头3喷出的水汽需要经过隔板7上的孔隙进入加热部件2所在的第二区域，保证了第二区域内湿度的稳定性和均匀性，使得加热部件2周围环境的湿度更加均匀，提高了钙钛矿电池热处理时的环境条件，使得经过热处理后的钙钛矿电池的性能质量更好；同时，雾化喷头3喷向箱体1内的水汽通过箱体1与箱体1外的环境隔离，防止水汽扩散到箱体1外部或减缓水汽扩散到箱体1外部的速度，从而保证箱体1内湿度的持续时间和稳定性；采用上述结构，通过朝箱体1内喷洒水汽、控制雾化喷头3的开启和关闭以及选择不同规格的雾化喷头3可以调控雾化喷头3的喷洒速度和调控箱体1内的绝对湿度，保证钙钛矿电池进行热处理时周围环境的湿度条件，使得钙钛矿材料在结晶与生长的过程中，能够具有良好的晶体取向与晶体尺寸，从而提高钙钛矿电池经过热处理后的性能质量。

作为一种可能的实现方式，本实施例中，隔板7为具有非吸湿性的隔板7，以防止隔板7吸收水汽而影响箱体1内的湿度，优选隔板7为亚力克板等透明且容易加工的塑料板。隔板7上设有用于水汽通过的通孔8，通孔8的大小、多个通孔8之间的间距和通孔8分布可以根据箱体1的具体尺寸和热处理的具体湿度要求等因素进行改变，通孔8之间的间距可以为1mm～100mm，优选5mm～10mm，既便于水汽的通过，又便于隔板7的加工。同时，本实施优选箱体1上设有排气孔9，由于外部气体输入后，箱体1内的气压会发生改变，通过排气孔9将箱体1内多余气体的排出，以保证箱体1内的压强稳定，进而保证钙钛矿电池的热处理装置正常运行，本实施例优选隔板7和排气孔9相对设置在第二区域的两侧，排气孔9优选设置在靠近第二区域上方的位置，使得穿过隔板7的气体，可以在惯性的作用下朝排气孔9运动并穿过排气孔9排出，便于气体的排出和箱体1内压强的稳定。

为了调控箱体1内钙碳矿电池周围的环境温度，本实施例中，箱体1上设置有用于控制加热部件2的加热温度和加热时间的加热部件控制器10。加热部件控制器10为现有技术中已知的一种能够控制加热温度和加热时间的控制装置，采用这种装置，便于调控箱体1内钙碳矿电池周围的温度，保证钙碳矿电池在良好的加热环境下进行热处理工艺。

作为一种可能的实现方式，箱体1上设置有用于控制雾化喷头3的雾化量的喷头控制器6。喷头控制器6为现有技术中一种用于控制雾化喷头3的雾化量和雾化速度等参数的控制装置，喷头控制器6与雾化喷头3通信连接，以控制雾化喷头3的雾化量。本实施例优选雾化喷头3为超声波喷头，超声波喷头又叫超声波雾化喷头3，其工作原理为由压缩空气或电磁驱动的断流塞使雾化介质产生告高速震荡而被雾化成微粒，因震动频率超过声波，故而称其为超声波雾化喷头3，通过超声波喷头进行雾化时，可以提高雾化的效率和效果。优选喷头控制器6为用于通过控制超声波喷头的功率，以控制喷头雾化量的超声波喷头控制器6，超声波喷头控制器6亦为现有技术中已知的一种能够控制超声波喷头功率的控制器。

在一种可选方式中，箱体1内设置有湿度传感器，喷头控制器6根据湿度传感器所检测的湿度值控制雾化喷头3的雾化量，根据湿度传感器的检测和反馈，喷头控制器6实时调整雾化喷头3的雾化量，以精准控制箱体1内的湿度，保证钙钛矿电池进行热处理时周围环境的湿度条件处于标准设定的湿度范围，提高经过热处理后的钙钛矿电池的性能质量。

作为一种可能的实现方式，本实施例中，雾化喷头3连通外部气体，以通过外部气体带动雾化后的水汽在箱体1内运动，外部气体作为载气，将水汽带动扩散到箱体1内的各个部位，提高了水汽扩散的效率，进而提高了热处理工艺的效率，同时使水汽的分布更加均匀，提高了箱体1内的湿度均匀性。本实施中，外部气体为干燥压缩空气或惰性气体。

在一些实施例中，箱体1上设置有压力检测器4和气压调节阀5，压力检测器4用于检测进入箱体1内的外部气体的压力大小，气压调节阀5用于根据压力检测器4所检测的外部气体的压力大小，调节进入箱体1内的外部气体的压力。压力检测器4为现有技术中一种用于检测压力的装置，例如压力计、压力表等，气压调节阀5是指一种通过调节气体压力来控制气体流量的装置。通过压力检测器4检测和气压调节阀5的实时调节，控制进入箱体1内的外部气体的压力值，进而控制进入箱体1内的外部气体的流量，保证箱体1内水汽的含量一直处于一定的范围内且保持稳定，进而保证箱体1内湿度的重复性和稳定性。

本实施例通过控制外部液体的进液量、超声波喷头的功率和外部气体的流量，以精准控制箱体1内的水汽量，保证箱体1内的湿度条件为热处理工艺需求的合理湿度，提高经过热处理后的钙钛矿电池的性能质量。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钙钛矿电池的热处理装置，包括箱体和位于所述箱体内用于对钙钛矿电池进行热处理的加热部件，其特征在于，所述箱体内还设置有带有孔隙的隔板和用于连通外部液体并对所述外部液体进行雾化的雾化喷头，所述隔板将所述箱体内的空间分隔为第一区域和第二区域，所述雾化喷头位于所述第一区域，所述加热部件位于所述第二区域。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿电池的热处理装置，其特征在于，所述箱体上设置有用于控制所述雾化喷头的雾化量的喷头控制器。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿电池的热处理装置，其特征在于，所述雾化喷头连通外部气体，以通过所述外部气体带动雾化后的水汽在箱体内运动。

4.根据权利要求3所述的钙钛矿电池的热处理装置，其特征在于，所述箱体上设置有压力检测器和气压调节阀，所述压力检测器用于检测进入所述箱体内的所述外部气体的压力大小，所述气压调节阀用于根据所述压力检测器所检测的所述外部气体的压力大小，调节进入所述箱体内的所述外部气体的流量。

5.根据权利要求1至4任一项所述的钙钛矿电池的热处理装置，其特征在于，所述雾化喷头为超声波喷头。

6.根据权利要求5所述的钙钛矿电池的热处理装置，其特征在于，所述箱体上设置有用于通过控制所述超声波喷头的功率以控制喷头雾化量的超声波喷头控制器。

7.根据权利要求2所述的钙钛矿电池的热处理装置，其特征在于，所述箱体内设置有湿度传感器，所述喷头控制器根据所述湿度传感器所检测的湿度值，控制所述雾化喷头的雾化量。

8.根据权利要求1所述的钙钛矿电池的热处理装置，其特征在于，所述隔板为具有非吸湿性的隔板。

9.根据权利要求1所述的钙钛矿电池的热处理装置，其特征在于，所述箱体上设有用于稳定所述箱体内气压的排气孔。

10.根据权利要求1所述的钙钛矿电池的热处理装置，其特征在于，所述箱体上设置有用于控制所述加热部件的加热温度和加热时间的加热部件控制器。

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