钙钛矿层薄膜的成型方法、成型设备及其使用方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种钙钛矿层薄膜的成型方法、成型设备及其使用方法和应用，利用一管状腔体，管状腔体依次设置有基片进入段、沉积腔、过渡腔、退火腔以及基片取出段等五个部分，在管状腔体内设置传送装置，在沉积腔和退火腔分别设置有载物台、气压调节装置和加热装置，在相邻段与腔室以及各腔室之间分别利用隔板隔开，将待沉积薄膜的基片放置在基板架上，由传送装置从基片进入段开始，依次连续地通过沉积腔、过渡腔和退火腔后，最后从基片取出段的基板架上取出已沉积完钙钛矿层薄膜的基片，将沉积成膜和退火工艺结合在一起，实现钙钛矿层薄膜产品的连续性生产。利用本发明专利技术的设备制造的钙钛矿层薄膜晶体颗粒大小均匀、致密，具有良好的光电转换效率。

Molding method, molding equipment, using method and application of calcium titanium thin film

【技术实现步骤摘要】
钙钛矿层薄膜的成型方法、成型设备及其使用方法和应用
本专利技术属于钙钛矿层薄膜的
，特别涉及一种钙钛矿层薄膜的成型方法、成型设备及其使用方法和应用。
技术介绍
太阳能电池是一种光电转换器件，利用半导体的光伏效应将太阳能转化为电能。发展至今，太阳能发电已经成为除水力发电和风力发电之外最重要的可再生能源。现用于商业化的半导体有单晶硅、多晶硅、非晶硅、碲化镉、铜铟镓硒等等，但大多能耗大、成本高。近年来，一种钙钛矿太阳能电池受到广泛关注，这种钙钛矿太阳能电池以有机金属卤化物为光吸收层。钙钛矿为ABX3型的立方八面体结构，如图1所示。此种材料制备的薄膜太阳能电池工艺简便、生产成本低、稳定且转化率高，自2009年至今，光电转换效率从3.8%提升至22%以上，已高于商业化的晶硅太阳能电池且具有较大的成本优势。各种钙钛矿太阳能电池薄膜成型工艺可分为两大类：溶液法和气相法。溶液法操作简便，在常温常压下就可制备成膜，但所形成的钙钛矿薄均一性差，在膜微观结构中孔洞太多，漏电流大，严重影响太阳能电池的效率，且重复性差。因此此法不适合大规模、大尺寸生产。气相法有双源共蒸发法、气相辅助溶液法、化学气相沉积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钙钛矿层薄膜的成型方法，其特征在于，利用一管状腔体，在所述管状腔体前后分别设置有基片进入段和基片取出段，所述管状腔体分别设置有若干沉积腔和/或过渡腔和/或退火腔，在所述沉积腔和退火腔中分别设置有载物台、气压调节装置和加热装置，所述加热装置对载物台中的反应物进行加热，所述反应物加热蒸发后其气体颗粒沉积到位于所在腔室中的基片表面上，在相邻段与腔室以及各腔室之间分别利用隔板隔开；所述成型方法包括以下步骤：将待沉积薄膜的基片放置在基板架上，由设置在管状腔体内的传送装置从基片进入段开始，依次连续地通过若干沉积腔、过渡腔和退火腔后，最后从基片取出段的基板架上取出已沉积完钙钛矿层薄膜的基片。

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿层薄膜的成型方法，其特征在于，利用一管状腔体，在所述管状腔体前后分别设置有基片进入段和基片取出段，所述管状腔体分别设置有若干沉积腔和/或过渡腔和/或退火腔，在所述沉积腔和退火腔中分别设置有载物台、气压调节装置和加热装置，所述加热装置对载物台中的反应物进行加热，所述反应物加热蒸发后其气体颗粒沉积到位于所在腔室中的基片表面上，在相邻段与腔室以及各腔室之间分别利用隔板隔开；所述成型方法包括以下步骤：将待沉积薄膜的基片放置在基板架上，由设置在管状腔体内的传送装置从基片进入段开始，依次连续地通过若干沉积腔、过渡腔和退火腔后，最后从基片取出段的基板架上取出已沉积完钙钛矿层薄膜的基片。2.利用如权利要求1所述的钙钛矿层薄膜的成型方法原理制成的成型设备，其特征在于，包括管状腔体和传送装置，所述传送装置设置在管状腔体内，在所述管状腔体前后分别设置有基片进入段和基片取出段，所述管状腔体分别设置有若干沉积腔和/或过渡腔和/或退火腔，在所述沉积腔中设置有放置沉积反应物的载物台，在所述退火腔中设置有放置退火辅助溶剂的载物台，在所述沉积腔和退火腔中还分别设置气压调节装置和加热装置，所述加热装置分别对载物台中的沉积反应物和退火辅助溶剂进行加热，所述沉积反应物和退火辅助溶剂加热蒸发后其气体颗粒沉积到位于所在腔室中的待沉积薄膜的基片表面上，在相邻段与腔室以及各腔室之间分别利用隔板隔开；待沉积薄膜的基片放置在基板架上，由传送装置从基片进入段开始，依次连续地通过若干沉积腔和/或过渡腔和/或退火腔后，最后从基片取出段的基板架上取出已沉积完钙钛矿层薄膜的基片。3.如权利要求2所述的钙钛矿层薄膜的成型方法原理制成的成型设备，其特征在于，所述传送装置包括传送带，所述基板架设置在传送带上；所述传送带设置在载物台的正上方，所述基片的待沉积面朝下正对载物台。4.如权利要求3所述的钙钛矿层薄膜的成型方法原理制成的成型设备，其特征在于，在所述基板架的中部设置有放置基片的凹槽，所述凹槽的中部设置有凹槽孔，所述凹槽略大于基片，所述凹槽孔略小于基片的待沉积表面，在所述基板架的两边装有可横向移动的活动的基片固定板用于固定基片的位置，所述基片固定板固定在基片的背面。5.如权利要求2所述的钙钛矿层薄膜的成型方法原理制成的成型设备，其特征在于，在所述载物台上部设置有分流隔板，在所述分流隔板上设置有多个分流孔，所述载物台蒸发的反应物气体经过分流隔板后再到达基片表面。6.如权利要求2所述的钙钛矿层薄膜的成型方法原理制成的成型设备，其特征在于，所述加热装置包括位于沉积腔的上加热板和下加热板，以及位于退火腔的上加热板和下加热板，所述沉积腔的上加热板和退火腔的上加热板分别给基板架上的基片加热，所述沉积腔的下加热板和退火腔的下加热板分别给所在腔室的载物台中的沉积反应物和退火辅助溶剂进行加热；所述沉积腔的上加热板和退火腔的上加热板的温度控制在30℃~150℃，所述沉积腔的载物台温度控制在100℃~200℃，所述退火腔的载物台的温度控制在30℃~200℃。7.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚冀众，颜步一，
申请(专利权)人：杭州纤纳光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33