本实用新型专利技术提供了一种钙钛矿材料原位退火装置，包括腔体；设置在腔体上的真空抽气口；设置在腔体内的样品架；设置在样品架之下的石英板；设置在石英板之下的闪光灯。本实用新型专利技术提出的闪光灯退火装置，通过集成在真空腔体的闪光灯退火装置，利用透明导电氧化物的红外吸收特性，使退火过程大大缩短，能够在1s以内，极大的提升了制备效率；同时还能大大提升结晶的钙钛矿吸光层的晶粒尺寸。钙钛矿吸光层的晶粒尺寸。钙钛矿吸光层的晶粒尺寸。
【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿材料原位退火装置
[0001]本技术属于钙钛矿吸光层制备
，涉及一种钙钛矿吸光层的退火装置及退火方法，尤其涉及一种钙钛矿材料原位退火装置。
技术介绍
[0002]钙钛矿太阳能电池作为第三代光伏发电技术，其效率高、成本低、应用广的优势使其收到广泛关注，目前钙钛矿技术处于实验室向产业化过渡的时期，其中钙钛矿核心吸光层退火工艺是制备高效钙钛矿电池的关键工艺之一。
[0003]但是目前钙钛矿核心吸光层退火工艺还主要是采用传统退火工艺，即热台式退火，通常需要10～60分钟。
[0004]因此，如何找到一种更为适宜的高效退火装置，解决目前钙钛矿核心吸光层退火工艺时间长的问题，使其更加有利于产业化过渡，已成为业内诸多一线研究人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本技术要解决的技术问题在于提供一种钙钛矿吸光层的退火装置及退火方法，特别是一种钙钛矿材料快速原位退火装置，本技术提供的退火装置，通过闪光灯退火装置，使退火过程大幅缩短，极大的提升了制备效率。而且退火工艺步骤简单，条件温和，更加适合于大规模生产推广和应用。
[0006]本技术提供了一种钙钛矿材料原位退火装置，包括腔体；
[0007]设置在腔体上的真空抽气口；
[0008]设置在腔体内的样品架；
[0009]设置在样品架之下的石英板；
[0010]设置在石英板之下的闪光灯。
[0011]优选的，所述钙钛矿材料包括钙钛矿吸光层；
[0012]所述样品架为盛放钙钛矿吸光层的样品架。
[0013]优选的，所述闪光灯为氙灯。
[0014]优选的，所述闪光灯为能量密度为1～100J/cm2的闪光灯。
[0015]优选的，所述红外退火装置中无其他赋能装置。
[0016]优选的，所述石英板的厚度为1mm～5cm。
[0017]优选的，所述石英板距离样品架的高度为1～5mm。
[0018]优选的，所述闪光退火装置距离石英板的高度为1mm～10cm。
[0019]优选的，所述闪光灯除朝向石英板的一面以外，周围还设置有闪光退火装置外壳。
[0020]所述闪光退火装置外壳的高度为20cm～50cm。
[0021]优选的，所述真空抽气口设置在腔体的顶部；
[0022]所述腔体上还设置进气口。
[0023]本技术提供了一种钙钛矿材料原位退火装置，包括腔体；设置在腔体上的真空抽气口；设置在腔体内的样品架；设置在样品架之下的石英板；设置在石英板之下的闪光灯。与现有技术相比，本技术创造性的提出了一种闪光灯退火装置，通过集成在真空腔体的闪光灯退火装置，利用透明导电氧化物的红外吸收特性，使退火过程大大缩短，能够在1s以内，极大的提升了制备效率；同时还能大大提升结晶的钙钛矿吸光层的晶粒尺寸。
[0024]本技术通过集成在真空腔体的闪光灯退火装置，退火时，氙灯在短时间内发出高能量红外光，由于导电玻璃的透明导电氧化物层是良好的红外吸收剂，在高能红外光的照射下，温度瞬间升高，使退火过程缩短在1s以内，大大微秒级别，极大的提升了钙钛矿吸光层的制备效率。而且退火工艺步骤简单，条件温和，更加适合于大规模生产推广和应用。
[0025]实验结果表明，本技术提供的闪光灯退火装置与热台退火相比，显著的提升了钙钛矿的晶粒尺寸，当退火时间为1.2s时，晶粒尺寸达到20.4μm的最大值。
附图说明
[0026]图1为本技术提供的闪光灯红外退火装置的结构示意简图；
[0027]图2为本技术提供的闪光灯红外退火的温度曲线图。
具体实施方式
[0028]为了进一步理解本技术，下面结合实施例对本技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本技术的特征和优点，而不是对技术权利要求的限制。
[0029]本技术提供了一种钙钛矿材料原位退火装置，包括腔体；
[0030]设置在腔体上的真空抽气口；
[0031]设置在腔体内的样品架；
[0032]设置在样品架之下的石英板；
[0033]设置在石英板之下的闪光灯。
[0034]在本技术中，所述钙钛矿材料优选包括钙钛矿吸光层。
[0035]在本技术中，所述样品架优选为盛放钙钛矿吸光层的样品架。
[0036]在本技术中，所述闪光灯优选为氙灯。
[0037]在本技术中，所述闪光灯优选为1～100J/cm2的闪光灯，更优选为10～70J/cm2的闪光灯，更优选为30～40J/cm2的闪光灯。
[0038]在本技术中，所述红外退火装置中优选不含有其他赋能装置。
[0039]在本技术中，所述石英板的厚度优选为1mm～5cm，更优选为0.1～4cm，更优选为0.5～3cm，更优选为1～2cm。
[0040]在本技术中，所述石英板距离样品架的高度优选为1～5mm，更优选为2～4mm。
[0041]在本技术中，所述闪光退火装置距离石英板的高度优选为1mm～10cm，更优选为0.1～8cm，更优选为0.5～6cm，更优选为1～4cm。
[0042]在本技术中，所述闪光灯除朝向石英板的一面以外，周围还设置有闪光退火装置外壳。
[0043]在本技术中，所述闪光退火装置外壳的高度优选为20～50cm，更优选为25～40cm，更优选为30～35cm。
[0044]在本技术中，所述真空抽气口设置在腔体的顶部。
[0045]在本技术中，所述腔体上优选还设置进气口。
[0046]在本技术中，所述退火装置优选包括用于钙钛矿吸光层退火的退火装置。
[0047]在本技术中，所述闪光灯发出的光透过石英板照射在样品上。
[0048]在本技术中，所述腔体上还优选设置进气口。
[0049]参见图1，图1为本技术提供的闪光灯红外退火装置的结构示意简图。其中，
①
与真空泵连接处，
②
真空腔体，
③
样品及样品架，
④
石英板，
⑤
闪光灯，
⑥
闪光退火装置外壳，
⑦
进气口，
⑧
进气阀门。
[0050]本技术提供了一种钙钛矿吸光层的退火方法，包括以下步骤：
[0051]1)在基底上复合电荷传输层后，再在电荷传输层上复合钙钛矿前驱体层后，得到复合有钙钛矿前驱体层的基体；
[0052]2)将上述步骤得到的复合有钙钛矿前驱体层的基体，在真空条件下，在闪光灯的作用下，进行红外退火，得到复合有结晶的钙钛矿吸光层的基体。
[0053]本技术首先在基底上复合电荷传输层后，再在电荷传输层上复合钙钛矿前驱体层后，得到复合有钙钛矿前驱体层的基体。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿材料原位退火装置，其特征在于，包括腔体；设置在腔体上的真空抽气口；设置在腔体内的样品架；设置在样品架之下的石英板；设置在石英板之下的闪光灯。2.根据权利要求1所述的退火装置，其特征在于，所述钙钛矿材料包括钙钛矿吸光层；所述样品架为盛放钙钛矿吸光层的样品架。3.根据权利要求1所述的退火装置，其特征在于，所述闪光灯为氙灯。4.根据权利要求1所述的退火装置，其特征在于，所述闪光灯为能量密度为1～100J/cm2的闪光灯。5.根据权利要求1所述的退火装置，其特征在于，所述退火装置中无其他赋能装置。6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡子贺，赵志国，赵东明，李卫东，秦校军，张赟，赵政晶，刘云，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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