CN219288080U - 一种钙钛矿薄膜退火调控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钙钛矿薄膜退火调控装置，包括热台、罩体、水蒸气管和气氛管，热台用于对放置于热台上的钙钛矿薄膜样品进行退火，罩体罩设于热台上，热台和罩体形成用于钙钛矿薄膜样品退火的密闭空间，水蒸气管与气氛管均设置于罩体内，水蒸气管用于调节密闭空间的湿度，气氛管用于调节密闭空间的气氛。和现有技术相比，上述钙钛矿薄膜退火调控装置，能够将气氛调节、湿度控制以及热处理等多种方式集成于一体，从而实现对退火参数高效、精准、多维的调控。

Description

一种钙钛矿薄膜退火调控装置

技术领域

本实用新型涉及钙钛矿薄膜制备技术领域，特别涉及一种钙钛矿薄膜退火调控装置。

背景技术

在钙钛矿薄膜制备过程中，其退火工艺对于薄膜的结晶、生长过程具有重要的影响。退火过程中，引入梯度退火工艺、改变退火气氛、湿度、表面对流速度等，都可以改变薄膜的晶粒尺寸及形貌。例如提高表面对流速度可以加速钙钛矿溶剂的挥发，梯度退火工艺可以调节薄膜的生长方式及晶粒尺寸，改变退火气氛可以调节钙钛矿层的缺陷态密度等。

对于不同的钙钛矿组分，其退火工艺要求有较大的差别，现有的技术在进行退火工序处理时难以同时做到多参数的精确调节，缺乏对退火参数的有效控制。

因此，如何提供一种钙钛矿薄膜退火调控装置，能够将气氛调节、湿度控制以及热处理等多种方式集成于一体，从而实现对退火参数高效、精准、多维的调控是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种钙钛矿薄膜退火调控装置，能够将气氛调节、湿度控制以及热处理等多种方式集成于一体，从而实现对退火参数高效、精准、多维的调控。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种钙钛矿薄膜退火调控装置，包括热台、罩体、水蒸气管和气氛管，所述热台用于对放置于所述热台上的钙钛矿薄膜样品进行退火，所述罩体罩设于所述热台上，所述热台和所述罩体形成用于所述钙钛矿薄膜样品退火的密闭空间，所述水蒸气管与所述气氛管均设置于所述罩体内，所述水蒸气管用于调节所述密闭空间的湿度，所述气氛管用于调节所述密闭空间的气氛。

优选的，所述热台的横截面和所述罩体的横截面均为矩形状结构；

所述罩体包括顶面、第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面，所述第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面均设置于所述顶面的下端面，所述第一侧面与所述第二侧面相对设置，所述第三侧面与所述第四侧面相对设置。

优选的，所述水蒸气管的两端分别设置于所述罩体的第一侧面和第二侧面上，或所述水蒸气管的两端分别设置于所述罩体的第三侧面和第四侧面上，所述水蒸气管的主体置于所述罩体内部。

优选的，沿所述水蒸气管的长度方向还开设有多个用于水蒸气喷出的第一槽孔。

优选的，还包括用于控制所述水蒸气的喷出量的第一流量阀，所述第一流量阀设置于所述水蒸气管的一端且靠近所述水蒸气进入的方向。

优选的，还包括湿度计，所述湿度计设置于所述热台上，且靠近所述钙钛矿薄膜样品的位置。

优选的，所述气氛管的两端分别设置于所述罩体的第一侧面和第二侧面上，或所述气氛管的两端分别设置于所述罩体的第三侧面和第四侧面上，所述气氛管的主体设置于所述罩体的内部。

优选的，沿所述气氛管的长度方向还开设有多个用于惰性气体喷出的第二槽孔。

优选的，所述惰性气体为干燥空气、甲胺气体或氮气。

还包括用于控制所述惰性气体的喷出量的第二流量阀，所述第二流量阀设置于所述气氛管的一端且靠近所述惰性气体进入的方向。

由以上技术方案可以看出，将钙钛矿薄膜样品放置于热台上后，将罩体罩设于热台上，此时热台与罩体形成用于钙钛矿薄膜样品退火的密闭空间，通过对热台的退火温度以及时间进行设置，可对钙钛矿薄膜样品进行退火处理，通过水蒸气管可以调节密闭空间的湿度，通过气氛管可以调节密闭空间的气氛，从而调节钙钛矿薄膜样品退火所需的湿度和气氛。

和现有技术相比，上述钙钛矿薄膜退火调控装置，能够将气氛调节、湿度控制以及热处理等多种方式集成于一体，从而实现对退火参数高效、精准、多维的调控。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所公开的钙钛矿薄膜退火调控装置的结构示意图。

其中，各部件名称如下：

100-热台，200-罩体，201-顶面，202-第一侧面，203-第二侧面，204-第三侧面，205-第四侧面，300-水蒸气管，301-第一槽孔，400-气氛管，401-第二槽孔，500-钙钛矿薄膜样品。

具体实施方式

有鉴于此，本实用新型的核心在于提供一种钙钛矿薄膜退火调控装置，能够将气氛调节、湿度控制以及热处理等多种方式集成于一体，从而实现对退火参数高效、精准、多维的调控。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面接合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，请参考图1。

本实用新型实施例所公开的钙钛矿薄膜退火调控装置，包括热台100、罩体200、水蒸气管300和气氛管400，其中，热台100用于对放置于热台100上的钙钛矿薄膜样品500进行退火，罩体200罩设于热台100上，热台100和罩体200形成用于钙钛矿薄膜样品500退火的密闭空间，水蒸气管300与气氛管400均设置于罩体200内，水蒸气管300用于调节密闭空间的湿度，气氛管400用于调节密闭空间的气氛。

将钙钛矿薄膜样品500放置于热台100上后，将罩体200罩设于热台100上，此时热台100与罩体200形成用于钙钛矿薄膜样品500退火的密闭空间，通过对热台100的退火温度以及时间进行设置，可对钙钛矿薄膜样品500进行退火处理，通过水蒸气管300可以调节密闭空间的湿度，通过气氛管400可以调节密闭空间的气氛，从而调节钙钛矿薄膜样品500退火所需的湿度和气氛。

和现有技术相比，上述钙钛矿薄膜退火调控装置，能够将气氛调节、湿度控制以及热处理等多种方式集成于一体，从而实现对退火参数高效、精准、多维的调控。

本实用新型实施例对热台100的具体结构不进行限定，只要满足本实用新型使用要求的结构均在本实用新型的保护范围之内。

作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的热台100的横截面和罩体200的横截面均优选为矩形状结构。

其中，罩体200包括顶面201、第一侧面202、第二侧面203、第三侧面204和第四侧面205，其中，第一侧面202、第二侧面203、第三侧面204和第四侧面205均设置于顶面201的下端面，第一侧面202与第二侧面203相对设置，第三侧面204与第四侧面205相对设置。

需要说明的是，还包括用于控制热台100的控制器，通过控制器可以控制热台100的退火温度和退火时间，如此可实现钙钛矿薄膜样品500的恒温或梯度退火。

本实用新型实施例对水蒸气管300的设置位置不进行限定，只要满足本实用新型使用要求的结构均在本实用新型的保护范围之内。

作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的水蒸气管300的两端分别设置于罩体200的第一侧面202和第二侧面203上，或水蒸气管300的两端分别设置于罩体200的第三侧面204和第四侧面205上，水蒸气管300的主体置于罩体200内部。如此设置，不仅便于对水蒸气管300的安装位置进行设置，还方便水蒸气顺利进入罩体200内以对钙钛矿薄膜样品500所需要的湿度进行调节。

为了能够使得罩体200内各个方位保持均匀的湿度，本实用新型实施例所公开的钙钛矿薄膜退火调控装置中，沿水蒸气管300的长度方向还开设有多个用于水蒸气喷出的第一槽孔301。

为了方便对水蒸气的气流强度进行调节，本实用新型实施例所公开的钙钛矿薄膜退火调控装置，还包括用于控制水蒸气的喷出量的第一流量阀，其中，第一流量阀设置于水蒸气管300的一端且靠近水蒸气进入的方向。如此设置，当需要调节罩体200内的湿度时，只需要控制第一流量阀的开度即可调节罩体200内部的湿度。

作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的钙钛矿薄膜退火调控装置，还包括湿度计，其中，湿度计设置于热台100上，且靠近钙钛矿薄膜样品500的位置。如此，工作人员可通过观察湿度计得知是否满足钙钛矿薄膜样品500退火的湿度环境，如不满足，可通过调节第一流量阀的开度来调节罩体200内的湿度。

本实用新型实施例对气氛管400的具体设置位置不进行限定，只要满足本实用新型使用要求的结构均在本实用新型的保护范围之内。

作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的气氛管400的两端分别设置于罩体200的第一侧面202和第二侧面203上，或气氛管400的两端分别设置于罩体200的第三侧面204和第四侧面205上，气氛管400的主体设置于罩体200的内部。

为了能够保证罩体200内各个方位充满惰性气体，本实用新型实施例所公开的钙钛矿薄膜退火调控装置，沿气氛管400的长度方向还开设有多个用于惰性气体喷出的第二槽孔401。

本实用新型实施例对惰性气体的具体种类不进行限定，只要满足本实用新型使用要求的种类均在本实用新型的保护范围。

作为优选实施例，本实用新型实施例所公开的惰性气体可以为干燥空气，可以为甲胺气体，也可以为氮气。

其中，本实用新型实施例所公开的钙钛矿薄膜退火调控装置，还包括用于控制惰性气体的喷出量的第二流量阀，第二流量阀设置于气氛管400的一端且靠近惰性气体进入的方向。如此设置，通过控制第二流量阀的开度，可以调节钙钛矿薄膜样品500表面的对流速度。

需要说明的是，罩体200可以为不锈钢材质，也可以为玻璃材质，本实用新型实施例对此不进行具体限定，本领域技术人员可根据实际需要进行选择即可。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种钙钛矿薄膜退火调控装置，其特征在于，包括热台、罩体、水蒸气管和气氛管，所述热台用于对放置于所述热台上的钙钛矿薄膜样品进行退火，所述罩体罩设于所述热台上，所述热台和所述罩体形成用于所述钙钛矿薄膜样品退火的密闭空间，所述水蒸气管与所述气氛管均设置于所述罩体内，所述水蒸气管用于调节所述密闭空间的湿度，所述气氛管用于调节所述密闭空间的气氛。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜退火调控装置，其特征在于，所述热台的横截面和所述罩体的横截面均为矩形状结构；

所述罩体包括顶面、第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面，所述第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面均设置于所述顶面的下端面，所述第一侧面与所述第二侧面相对设置，所述第三侧面与所述第四侧面相对设置。

3.根据权利要求2所述的钙钛矿薄膜退火调控装置，其特征在于，所述水蒸气管的两端分别设置于所述罩体的第一侧面和第二侧面上，或所述水蒸气管的两端分别设置于所述罩体的第三侧面和第四侧面上，所述水蒸气管的主体置于所述罩体内部。

4.根据权利要求2所述的钙钛矿薄膜退火调控装置，其特征在于，沿所述水蒸气管的长度方向还开设有多个用于水蒸气喷出的第一槽孔。

5.根据权利要求4所述的钙钛矿薄膜退火调控装置，其特征在于，还包括用于控制所述水蒸气的喷出量的第一流量阀，所述第一流量阀设置于所述水蒸气管的一端且靠近所述水蒸气进入的方向。

6.根据权利要求2所述的钙钛矿薄膜退火调控装置，其特征在于，还包括湿度计，所述湿度计设置于所述热台上，且靠近所述钙钛矿薄膜样品的位置。

7.根据权利要求2所述的钙钛矿薄膜退火调控装置，其特征在于，所述气氛管的两端分别设置于所述罩体的第一侧面和第二侧面上，或所述气氛管的两端分别设置于所述罩体的第三侧面和第四侧面上，所述气氛管的主体设置于所述罩体的内部。

8.根据权利要求2所述的钙钛矿薄膜退火调控装置，其特征在于，沿所述气氛管的长度方向还开设有多个用于惰性气体喷出的第二槽孔。

9.根据权利要求8所述的钙钛矿薄膜退火调控装置，其特征在于，所述惰性气体为氮气。

10.根据权利要求8所述的钙钛矿薄膜退火调控装置，其特征在于，还包括用于控制所述惰性气体的喷出量的第二流量阀，所述第二流量阀设置于所述气氛管的一端且靠近所述惰性气体进入的方向。

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