钙钛矿电池加热装置及加热控温方法与流程

本发明涉及钙钛矿电池结晶，尤其涉及钙钛矿电池加热装置及加热控温方法。

背景技术：

1、钙钛矿太阳能电池(以下简称“钙钛矿电池”)具有较高的光电转化效率，已成为替代晶硅的第三代光伏电池。在钙钛矿电池中，钙钛矿层作为钙钛矿电池的光吸收层，其质量与钙钛矿电池的光电转化效率息息相关。

2、钙钛矿电池制备的核心工艺包括钙钛矿溶液涂布、干燥及结晶。其中，钙钛矿退火结晶度是影响钙钛矿层质量的关键因素之一。在现有技术中，为了获得高质量的钙钛矿薄膜，在完成钙钛矿溶液的涂布、干燥等处理后，需要对其进行退火处理。常见热板退火工艺，其通过热传导的方式将热量传递至钙钛矿层，以促进钙钛矿薄膜的成核结晶。然而，在制备大尺寸的钙钛矿电池时，现有热板难以兼顾大的加热面积和均匀的加热温度，存在加热温度不均匀的问题，导致钙钛矿薄膜结晶度差、从而影响钙钛矿电池的光电性能。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有热板制备大尺寸钙钛矿电池时加热温度不均匀，导致钙钛矿薄膜结晶度差、从而影响钙钛矿电池的光电性能，提供一种钙钛矿电池加热装置及加热控温方法，均温性能优异，能够提高钙钛矿薄膜的成核结晶质量，提高钙钛矿电池的光电转换效率，尤其适用于对大面积尺寸的钙钛矿电池进行退火加热。

2、第一方面，本发明提供了一种钙钛矿电池加热装置，包括加热组件，所述加热组件包括多个加热模组，所述多个加热模组阵列拼接形成加热面，所述加热面用于提供热源以加热钙钛矿电池；其中，相邻所述加热模组的拼接面贴合设置；各个所述加热模组均具有各自独立的温度控制器，所述温度控制器用于控制调整其所在的所述加热模组的温度，且所述温度控制器控制调整所述加热模组的温度与所述加热模组具有的所述拼接面的数量相关。

3、在本发明的一个实施例中，所述温度控制器控制调整所述加热模组的温度t满足以下关系：t＝(1/5～3/5)*t*n；其中，n表示所述加热模组具有的所述拼接面的数量，t表示所述加热面的要求温度。

4、在本发明的一个实施例中，所述加热组件包括九个所述加热模组，所述九个加热模组以3*3阵列拼接；所述温度控制器控制调整具有四个所述拼接面的所述加热模组的温度为135℃～138℃、具有三个所述拼接面的所述加热模组的温度为148℃～151℃、具有二个所述拼接面的所述加热模组的温度为165℃～170℃，使得所述加热面的全面域温度为150℃±1℃。

5、在本发明的一个实施例中，所述加热组件包括九个所述加热模组，所述九个加热模组以3*3阵列拼接；所述温度控制器控制调整具有四个所述拼接面的所述加热模组的温度为176℃～182℃、具有三个所述拼接面的所述加热模组的温度为188℃～205℃、具有二个所述拼接面的所述加热模组的温度为212℃～220℃，使得所述加热面的全面域温度为200℃±2.5℃。

6、在本发明的一个实施例中，所述加热模组配置为电加热模组，所述温度控制器通过改变所述加热模组的加热功率调整所述加热模组的温度。

7、在本发明的一个实施例中，还包括放热件，所述放热件内设有密封的空腔，所述加热组件设置在所述空腔内；定位件，所述定位件设有多个，多个所述定位件均设置在所述放热件上，每个所述定位件均包括导向部和定位部，所述导向部用于为所述钙钛矿电池提供导向，所述定位部用于形成所述钙钛矿电池在垂直于第一方向的方向上的限位。

8、在本发明的一个实施例中，还包括放热件，所述放热件内设有密封的空腔，所述加热组件设置在所述空腔内；支撑件，所述支撑件设有多个，多个所述支撑件均设置在所述放热件上，所述支撑件用于支撑所述钙钛矿电池，以使所述放热件和所述钙钛矿电池之间形成间隙。

9、在本发明的一个实施例中，所述加热组件上开设有多个沿第一方向贯通的升降孔，每个所述升降孔内均能够移动的设有升降部件，所述升降部件用于驱动所述钙钛矿电池升降。

10、第二方面，本发明还提供一种基于上述任意一项所述的钙钛矿电池加热装置的加热控温方法，包括所述加热组件包含的所述多个加热模组阵列拼接形成加热面以提供加热所述热钙钛矿电池的热源；所述多个加热模组均具有各自独立控温的温度控制器，所述温度控制器控制调整所述加热模组的温度与所述加热模组具有的拼接面的数量相关，使得所述加热面的全面域温差小于3％*t，其中，t表示所述加热面的要求温度。

11、在本发明的一个实施例中，还包括所述加热模组配置为电加热模组，所述温度控制器通过改变所述加热模组的加热功率调整所述加热模组的温度。

12、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下有益效果：

13、本发明所述的钙钛矿电池加热装置及加热控温方法，通过阵列拼接加热模组形成加热面，以提供加热钙钛矿电池的热源，并为各个加热模组设置独立的温度控制器调整相应的加热模组的温度，使得加热面的全面域温差小于3％*t，最终使得钙钛矿电池退火时全面域温差小于4.5％*t。由此，本发明所述的钙钛矿电池加热装置具有优异的均温性，尤其适用于对大面积尺寸的钙钛矿电池进行退火加热。在使用后，能够提高钙钛矿薄膜成核结晶质量及生产效率，进而能够获得更高光电转换效率的钙钛矿电池，有效提高了成品生产良率，节省了生产成本。

技术特征：

1.一种钙钛矿电池加热装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的钙钛矿电池加热装置，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的钙钛矿电池加热装置，其特征在于：所述加热组件包括九个所述加热模组，所述九个加热模组以3*3阵列拼接；所述温度控制器控制调整具有四个所述拼接面的所述加热模组的温度为135℃～138℃、具有三个所述拼接面的所述加热模组的温度为148℃～151℃、具有二个所述拼接面的所述加热模组的温度为165℃～170℃，使得所述加热面的全面域温度为150℃±1℃。

4.根据权利要求1所述的钙钛矿电池加热装置，其特征在于：所述加热组件包括九个所述加热模组，所述九个加热模组以3*3阵列拼接；所述温度控制器控制调整具有四个所述拼接面的所述加热模组的温度为176℃～182℃、具有三个所述拼接面的所述加热模组的温度为188℃～205℃、具有二个所述拼接面的所述加热模组的温度为212℃～220℃，使得所述加热面的全面域温度为200℃±2.5℃。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的钙钛矿电池加热装置，其特征在于：所述加热模组配置为电加热模组，所述温度控制器通过改变所述加热模组的加热功率调整所述加热模组的温度。

6.根据权利要求1所述的钙钛矿电池加热装置，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的钙钛矿电池加热装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1所述的钙钛矿电池加热装置，其特征在于：所述加热组件上开设有多个沿第一方向贯通的升降孔，每个所述升降孔内均能够移动的设有升降部件，所述升降部件用于驱动所述钙钛矿电池升降。

9.一种基于权利要求1至8中任意一项所述的钙钛矿电池加热装置的加热控温方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的加热控温方法，其特征在于，还包括：所述加热模组配置为电加热模组，所述温度控制器通过改变所述加热模组的加热功率调整所述加热模组的温度。

技术总结本发明涉及钙钛矿电池结晶技术领域，尤其涉及钙钛矿电池加热装置及加热控温方法，包括加热组件，所述加热组件包括多个加热模组，所述多个加热模组阵列拼接形成加热面，所述加热面用于提供热源以加热钙钛矿电池；其中，相邻所述加热模组的拼接面贴合设置；各个所述加热模组均具有各自独立的温度控制器，所述温度控制器用于控制调整其所在的所述加热模组的温度，且所述温度控制器控制调整所述加热模组的温度与所述加热模组具有的所述拼接面的数量相关。本发明均温性能优异，能够提高钙钛矿薄膜的成核结晶质量，提高钙钛矿电池的光电转换效率，尤其适用于对大面积尺寸的钙钛矿电池进行退火加热。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：苏州材装半导体设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23