本发明专利技术涉及制备光电材料技术领域，具体涉及一种制备液膜的狭缝涂布方法及其应用。该制备方法先通过在狭缝涂布机的起始线位置上形成高度H1为较低的液珠，待液珠扩展至涂布宽度后升高液珠的高度到H2，并配合监控装置动态对比修正液珠的高度维持在H2的基础上进行液膜的涂布，涂布结束位置上使液珠的高度下降至H3，再使涂布模头与液膜分离，制得液膜。该方法能够减少狭缝涂布时钙钛矿前驱液液膜不均匀的现象，所制得的钙钛矿薄膜重复性好，良品率高。高。
【技术实现步骤摘要】
一种制备液膜的狭缝涂布方法及其应用
[0001]本专利技术涉及制备光电材料
，具体涉及一种制备液膜的狭缝涂布方法及其应用。
技术介绍
[0002]狭缝涂布是一种沉积均匀薄膜的预计量工艺方法，广泛用于锂离子电池极片、光刻胶、薄膜太阳能电池、燃料电池电极、功能性薄膜等多种领域，是先进加工方式的发展方向之一。狭缝涂布的两块模头中间通常留有储液槽，并通过薄的垫片间隔开。涂布过程中，涂布液通过外部泵传递进涂布模头的储液槽，使得涂布液在整个涂布宽度范围内分布均匀，再通过垫片留出的狭缝挤出到涂布模头的唇口，形成涂布液珠并与基底接触；再通过基底与涂布模头之间的相对移动，同时外部持续供液，在基底上形成涂布薄膜。
[0003]在有限长度的平板(如固定尺寸的玻璃或柔性基底)上狭缝涂布低粘度涂布液时，由于微米级的狭缝宽度和液面张力的原因，涂布液珠在形成时会出现非常不稳定的液体流动，导致在涂布起始位置一定范围内会产生显著的不均匀现象和重复性问题；而在涂布的结束位置，随着涂布模头与基底的分离，低粘度液体形成的液珠会断开并回流到涂布好的液膜上，导致涂布结束位置一定范围内产生显著的不均匀现象和重复性问题。
[0004]因此，亟需提出一种制备液膜的狭缝涂布方法，该方法所制备出的钙钛矿薄膜重复性好，良品率高。
技术实现思路
[0005]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种制备液膜的狭缝涂布方法及其应用，该方法能够减少狭缝涂布时钙钛矿前驱液液膜不均匀的现象，液膜起始位置不均匀范围小于等于4.5mm、结束位置不均匀范围小于等于6.5mm，液膜性能稳定，不均匀范围标准差小于等于0.4。所制得的钙钛矿薄膜重复性好，良品率高。
[0006]本专利技术的专利技术构思为：在不同涂布的过程中调控涂布液珠进入特定的高度，使得H1<H2、H3<H2，在平板狭缝涂布起始位置，先形成高度较小的涂布液珠，再提高涂布液珠的高度，在平板狭缝涂布结束位置，减小涂布液珠，避免涂布模头与基底分离时液珠回流到液膜上，达到降低涂布液在起始位置和结束位置的不均匀范围的目的；进行涂布时配合监控装置调整涂布头的上下运动(Z轴运动)，形成稳定的液珠，能够提高不均匀范围的稳定性，减小不均匀范围的标准差；同时所制得的钙钛矿薄膜重复性好，良品率高。
[0007]本专利技术的第一方面提供一种制备液膜的狭缝涂布方法，包括如下步骤：
[0008](1)在狭缝涂布机的起始线位置上，调整涂布模头与基底的高度为H1；
[0009](2)控制涂布液的流出、在所述涂布模头与所述基底之间形成高度为H1的液珠，使所述液珠维持H1的高度，并沿着所述涂布模头使所述液珠扩展至涂布宽度；
[0010](3)控制所述涂布液的流出、上升所述涂布模头使所述液珠的高度升高至H2，并进行涂布至涂布结束位置，涂布过程中维持所述液珠的高度；
[0011](4)在所述涂布结束位置，控制所述涂布液的回吸、下降所述涂布模头使所述液珠的高度下降至H3；
[0012](5)升高所述涂布模头，使所述涂布模头与所述液膜分离，制得所述液膜。
[0013]步骤(3)中，所述维持所述液珠的高度的方法包括：通过监测装置检测所述液珠的高度并与H2作对比，当所述液珠的高度大于H2时降低所述涂布模头的高度；当所述液珠的高度小于H2时升高所述涂布模头的高度。
[0014]优选的，所述H1、H2、H3的范围均为3
‑
600μm。
[0015]相对于现有技术，该第一方面提供的一种制备液膜的狭缝涂布方法的有益效果如下：
[0016]在涂布的过程中调控涂布液珠进入特定的高度，并配合在平板狭缝涂布起始位置，通过配合调整涂布液流出、Z轴(竖轴)运动，稳定形成目标高度和长度的涂布液珠；在平板狭缝涂布结束位置，通过配合涂布液回吸、Z轴(竖轴)运动，逐步减小涂布液珠，避免涂布模头与基底分离时液珠回流到液膜上，保证液珠的稳定缩小并避免外部气体回吸到涂布模头中，达到降低平板涂布低粘度涂布液在起始位置和结束位置的不均匀现象并提升可重复性，所制得的钙钛矿薄膜重复性好，良品率高。该方法能够减少狭缝涂布时钙钛矿前驱液液膜不均匀的现象，液膜起始位置不均匀范围小于等于4.5mm、结束位置不均匀范围小于等于6.5mm。
[0017]优选的，所述H1的范围为3
‑
50μm；进一步优选的，所述H1的范围为3
‑
50μm；更进一步优选的，所述H1的范围为5
‑
20μm。
[0018]优选的，所述H2的范围为30
‑
500μm；进一步优选的，所述H2的范围为30
‑
500μm；更进一步优选的，所述H2的范围为50
‑
150μm。
[0019]优选的，所述H3的范围为30
‑
250μm；进一步优选的，所述H1的范围为30
‑
250μm；更进一步优选的，所述H1的范围为50
‑
150μm。
[0020]优选的，所述涂布模头的有效涂布宽度为100
‑
3000mm，狭缝宽度为30
‑
300μm；进一步优选的，所述涂布模头的有效涂布宽度为200
‑
1000mm，狭缝宽度为50
‑
150μm。
[0021]优选的，所述基底包括氟氧化锡(FTO)导电玻璃、氧化铟锡(ITO)导电玻璃、掺铝氧化锌(AZO)导电玻璃或聚合物基底中的一种。
[0022]优选的，所述涂布液的25℃下粘度为0.3
‑
100mPa
·
s；进一步优选的，所述涂布液的25℃下粘度为0.5
‑
50mPa
·
s；更进一步优选的，涂布液的25℃下粘度为1
‑
20mPa
·
s。
[0023]优选的，所述涂布液为钙钛矿前驱液，包括ABX3型、AX型、BX2型的钙钛矿型材料中的至少一种；其中，A选自CH3NH
3+
、CH3CH2NH
3+
、NH2CH＝NH
2+
、Cs
+
中的至少一种，B选自Pb
2+
、Sn
2+
、Ge
2+
中的至少一种，X选自Cl
‑
、Br
‑
、I
‑
中的至少一种。
[0024]优选的，步骤(2)中，所述涂布液的流动速度为0.1
‑
1.5mL/min；进一步优选的，所述涂布液的流动速度为0.3
‑
1.0mL/min；更进一步优选的，所述涂布液的流动速度为0.4
‑
0.6mL/min。
[0025]优选的，步骤(2)中，所述液珠的宽度与高度之比为(1
‑
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制备液膜的狭缝涂布方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在狭缝涂布机的起始线位置上，调整涂布模头与基底的高度为H1；(2)控制涂布液的流出、在所述涂布模头与所述基底之间形成高度为H1的液珠，维持所述液珠的高度，并沿着所述涂布模头使所述液珠扩展至涂布宽度；(3)控制所述涂布液的流出、上升所述涂布模头使所述液珠的高度升高至H2，并进行涂布至涂布结束位置，涂布过程中维持所述液珠的高度；所述维持所述液珠的高度的方法包括：通过监测装置检测所述液珠的高度并与H2作对比，当所述液珠的高度大于H2时降低所述涂布模头的高度，当所述液珠的高度小于H2时升高所述涂布模头的高度；(4)在所述涂布结束位置，控制所述涂布液的回吸、下降所述涂布模头使所述液珠的高度下降至H3；(5)升高所述涂布模头，使所述涂布模头与所述液膜分离，制得所述液膜。2.根据权利要求1所述的狭缝涂布方法，其特征在于，所述H1、H2、H3的范围均为3
‑
600μm。3.根据权利要求1所述的狭缝涂布方法，其特征在于，所述涂布液的25℃下粘度为0.3
‑
100mPa
·
s。4.根据权利要求1所述的狭缝涂布方法，其特征在于，步骤(4)中，所述液珠的宽度与高度之比为(1
‑
20)：1。5.根据权利要求1所述的狭缝涂布方法，其特征在于，所述狭缝涂布机包括以下结构：基台；涂布模头，设置于所述基台上方；...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐觅，程一兵，
申请(专利权)人：佛山仙湖实验室，
类型：发明
国别省市：
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