钙钛矿结晶装置的制作方法

本发明涉及钙钛矿电池制备，特别涉及一种钙钛矿结晶装置。

背景技术：

1、钙钛矿太阳能电池较普通太阳能电池具有更高的光电转换效率，因此具有较强的优势。在钙钛矿太阳能电池的制造过程中，钙钛矿薄膜结晶是关键工序。目前，业界普遍采用真空抽气法来实现钙钛矿薄膜的干燥和结晶，且通常是在工艺腔下方进行抽气。

2、真空抽气法的具体操作步骤为：先在样品表面涂抹钙钛矿前驱体溶液，形成涂层，而后将涂覆好的样品放置于特定的工艺腔体内，确保涂层面朝上，随后启动下方的真空泵抽真空，使腔体内部达到负压，从而促进钙钛矿涂层溶剂挥发，形成结晶。在此过程中，涂层上方的气流会先绕到样品的边缘再从下方的抽气嘴排出，则边缘区域的流速会比中心区域的流速快，进而导致边缘的溶剂挥发速度大于中心区域，从而引发边缘区域与中心区域结晶不均匀的问题。在小面积电池的生产中，由于涂层表面积较小，边缘区域和中心区域之间的流速差异不大，因此结晶不均匀的问题不会太明显。然而，在制造大面积电池时，涂层面积的增加会放大边缘和中心区域的流速差异，进而导致结晶不均匀的现象凸显。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种钙钛矿结晶装置，旨在解决钙钛矿结晶装置由于流场分布不均而导致的结晶不均匀的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出的钙钛矿结晶装置包括结晶炉和抽气系统，所述结晶炉内设置有结晶腔，所述抽气系统包括若干抽气嘴，若干所述抽气嘴均匀排布在所述结晶腔的上部，以对所述结晶腔的中心区域和边缘区域均匀抽气。

3、在一实施方式中，所述钙钛矿结晶装置还包括送气系统，所述送气系统包括若干送气嘴，若干所述送气嘴均匀排布在所述结晶腔的上部，用于向所述结晶腔输送气体，且每一所述抽气嘴的周侧均匀排布有至少两个所述送气嘴。

4、在一实施方式中，所述结晶炉的顶壁开设有开口，所述钙钛矿结晶装置还包括风箱，所述风箱可拆卸地设置在所述结晶炉的顶部并将所述开口进行封堵。所述风箱的底板上开设有若干抽气口和若干送气口，所述抽气口的数量与所述抽气嘴的数量一致，所述送气口的数量与所述送气嘴的数量一致，每一所述抽气口的周侧均匀排布有至少两个送气口，所述抽气嘴和所述送气嘴均设置在所述风箱内，且一所述抽气嘴与一所述抽气口连通设置，一所述送气嘴与一所述送气口连通设置。

5、在一实施方式中，所述抽气系统还包括抽气泵和抽气管，所述抽气泵设置在所述风箱的外部，所述抽气管设置在所述风箱和所述抽气泵之间，用于连通所述抽气嘴和所述抽气泵。

6、在一实施方式中，所述抽气管包括第一支流管、第一分流管和第一汇合管，所述第一支流管的数量与所述抽气嘴的数量一致，所述第一支流管设置在所述风箱内，且一所述第一支流管与一所述抽气嘴连通设置，所述第一支流管分为若干组；所述第一分流管的数量与所述第一支流管的组数相同，所述第一分流管至少部分设置在所述风箱内，一组第一支流管交汇于一所述第一分流管；所述第一汇合管设置在所述风箱的外部，所述第一分流管的背离所述第一支流管的一端交汇于所述第一汇合管，所述第一汇合管的背离所述第一分流管的一端与所述抽气泵连通。其中，所述第一汇合管上设置有第一调节阀，所述第一调节阀用于调节所述第一汇合管的过流截面的大小。

7、在一实施方式中，所述送气系统还包括若干送气罐和送气管，若干所述送气罐设置在所述风箱的外部，且各个送气罐用于存储不同类型的气体，所述送气管设置在所述风箱和所述送气罐之间，用于连通所述送气嘴和所述送气罐。

8、在一实施方式中，所述送气管包括第一输气管、第二输气管和第三输气管，所述第一输气管的数量与所述送气嘴的数量一致，所述第一输气管至少部分设置在所述风箱内，且一所述第一输气管与一所述送气嘴连通设置；所有所述第一输气管均与所述第二输气管连通设置。所述第三输气管的数量与所述送气罐的数量一致，所述第三输气管设置在所述风箱的外部，且所述第三输气管的一端与第二输气管连通设置，所述第三输气管的另一端与一所述送气罐连通设置。其中，每一所述第三输气管上均设置有第二调节阀，所述第二调节阀用于调节相对应的第三输气管的过流截面的大小。

9、在一实施方式中，所述结晶炉具有相对设置的进料端和出料端，所述结晶炉内设置有第一传送结构，所述第一传送结构用于带动样品在所述进料端和所述出料端之间进行移动。

10、在一实施方式中，所述结晶炉内设置有第一加热载台，所述第一加热载台设置在所述第一传送结构的传动带上，用于承载所述第一传送结构所输送的样品并对所述样品进行加热。

11、在一实施方式中，所述钙钛矿结晶装置还包括进料炉和出料炉，所述进料炉设置在所述结晶炉的进料端，且所述进料炉的出料口与所述结晶炉的进料口对接设置，所述出料炉设置在所述结晶炉的出料端，且所述出料炉的进料口与所述结晶炉的出料口对接设置。所述进料炉内设置有第二传送结构，所述出料炉内设置有第三传送结构，且所述第一传送结构、所述第二传送结构和所述第三传送结构的输送面共面设置。其中，所述结晶炉至少设置有两个，两个以上所述结晶炉并排设置在所述进料炉和所述出料炉之间；或者，所述结晶炉的长度大于所述进料炉和所述出料炉的长度。

12、本钙钛矿结晶装置中的抽气系统包括若干抽气嘴，若干抽气嘴阵列排布在结晶腔的上部，且抽气嘴从中心区域到边缘区域均匀排布，从而可对结晶腔的中心区域和边缘区域均匀抽气，确保涂层的中心区域和边缘区域能够形成均匀的气流，保证涂层各个区域的溶剂挥发速率保持一致，保证结晶的均匀性。而且，本技术方案中的抽气嘴从涂层上方进行抽气，气流方向向上，气流中携带的溶剂随气流向上排出，不会流经旁边区域，也就不会干扰旁边区域的结晶，使得结晶更加均匀。显然，本钙钛矿结晶装置消除了涂层表面边缘区域与中心区域之间的流速差异，避免了因流速不均而导致的结晶不均匀问题，不仅能保证小面积钙钛矿太阳能电池结晶的均匀性，也能保证大面积钙钛矿太阳能电池结晶的均匀性。

技术特征：

1.一种钙钛矿结晶装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的钙钛矿结晶装置，其特征在于，所述钙钛矿结晶装置还包括送气系统，所述送气系统包括若干送气嘴，若干所述送气嘴均匀排布在所述结晶腔的上部，用于向所述结晶腔输送气体，且每一所述抽气嘴的周侧均匀排布有至少两个所述送气嘴。

3.如权利要求2所述的钙钛矿结晶装置，其特征在于，所述结晶炉的顶壁开设有开口，所述钙钛矿结晶装置还包括风箱，所述风箱可拆卸地设置在所述结晶炉的顶部并将所述开口进行封堵；

4.如权利要求3所述的钙钛矿结晶装置，其特征在于，所述抽气系统还包括：

5.如权利要求4所述的钙钛矿结晶装置，其特征在于，所述抽气管包括：

6.如权利要求3所述的钙钛矿结晶装置，其特征在于，所述送气系统还包括：

7.如权利要求6所述的钙钛矿结晶装置，其特征在于，所述送气管包括：

8.如权利要求1至7任一项所述的钙钛矿结晶装置，其特征在于，所述结晶炉具有相对设置的进料端和出料端，所述结晶炉内设置有第一传送结构，所述第一传送结构用于带动样品在所述进料端和所述出料端之间进行移动。

9.如权利要求8所述的钙钛矿结晶装置，其特征在于，所述结晶炉内设置有第一加热载台，所述第一加热载台设置在所述第一传送结构的传动带上，用于承载所述第一传送结构所输送的样品并对所述样品进行加热。

10.如权利要求8所述的钙钛矿结晶装置，其特征在于，所述钙钛矿结晶装置还包括进料炉和出料炉，所述进料炉设置在所述结晶炉的进料端，且所述进料炉的出料口与所述结晶炉的进料口对接设置，所述出料炉设置在所述结晶炉的出料端，且所述出料炉的进料口与所述结晶炉的出料口对接设置；

技术总结本发明公开了一种钙钛矿结晶装置，涉及钙钛矿电池制备技术领域，其中，本钙钛矿结晶装置包括结晶炉和抽气系统，所述结晶炉内设置有结晶腔，所述抽气系统包括若干抽气嘴，若干所述抽气嘴均匀排布在所述结晶腔的上部，以对所述结晶腔的中心区域和边缘区域均匀抽气。本钙钛矿结晶装置从涂层上方均匀抽气，消除了涂层表面边缘区域与中心区域之间的流速差异，避免了因流速不均而导致的结晶不均匀问题。技术研发人员：刘磊,刘红,向飞,王奇,刘支赛,温言杰受保护的技术使用者：深圳市光因科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6