一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备的制作方法

本技术涉及真空闪蒸设备相关，尤其涉及一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备。

背景技术：

1、太阳能以其分布范围广、清洁无污染的优势，在未来新能源开发领域占有主导地位，具有巨大的发展前景。钙钛矿太阳能电池具有成本低、效率高、带隙可调等优势，被认为是目前最具前景的光伏技术之一。目前，单结钙钛矿太阳能电池的效率极限在33%，而钙钛矿叠层太阳能电池的效率极限超过40%，是一种很有前景的光伏技术用来突破单结效率极限，钙钛矿晶硅两端叠层太阳能电池目前最高效率已经达到34.8%，叠层技术十分具有市场竞争力。

2、目前，大面积钙钛矿晶硅叠层中钙钛矿吸光层的制备方法包括一步溶液涂布法和蒸镀无机盐+涂布有机盐的干湿两步法，这两种方法中都需要对钙钛矿湿膜进行干燥处理，其中就包括真空闪蒸和风压淬取这两种手段。这两种手段均可以有效得到干燥的钙钛矿薄膜，但是风压淬取的方法主要依赖溶剂的易挥发才能使得钙钛矿结晶致密无孔洞，晶粒生长更大，如果没有完全去除残留溶剂将会影响其晶体的稳定性。所以在一步溶液涂布法中更多会采用真空闪蒸的手段来达到干燥形成致密且大晶粒的钙钛矿薄膜，但是由于晶硅电池的厚度较薄且重量较轻，在抽取负压的过程及破空通气的过程中容易发生碎片从而影响成品率。

3、有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备。

2、为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备，包括主腔室以及位于主腔室一侧的且可打开和关闭的舱门；

4、在主腔室的底部设置有抽气口，在主腔室的顶部设置有溶剂蒸汽收集口，在主腔室的侧壁设置有至少一个充气口；

5、在主腔室的内部设置有用于承载硅片样品的样品载台，样品载台安装于可调节其高度的调节轨道上；

6、抽气口位于样品载台的正下方，溶剂蒸汽收集口位于样品载台的正上方。

7、作为本实用新型的进一步改进，舱门由电机或液压缸驱动启闭，且舱门与主腔室的接合处设置有密封圈。

8、作为本实用新型的进一步改进，抽气口通过气路管道连接至一真空泵，用于对主腔室进行抽真空，使溶剂在负压下从钙钛矿湿膜中逸出。

9、作为本实用新型的进一步改进，溶剂蒸汽收集口通过气路管道连接至一溶剂回收装置，用于在溶剂蒸汽挥发出的第一时间将其收集并导出主腔室，防止其回落至样品载台上的硅片样品表面造成二次侵蚀。

10、作为本实用新型的进一步改进，在溶剂蒸汽收集口的入口处设有一喇叭状集气罩，用于扩大蒸汽收集面积。

11、作为本实用新型的进一步改进，充气口连接至一气源，且连接充气口的气路管道上设置有减压阀。

12、作为本实用新型的进一步改进，样品载台的边缘设置有多个夹具，用于将硅片样品牢固压紧并固定于样品载台表面。

13、作为本实用新型的进一步改进，调节轨道为平行设置于主腔室内的至少两条导轨，样品载台固定于与导轨配套的滑块上，通过驱动滑块运动实现样品载台的整体升降和/或平行移动。

14、作为本实用新型的进一步改进，在主腔室外壁还设有用于观察内部工况的观察窗以及用于监测内部真空度和温度的压力传感器与温度传感器。

15、借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：

16、本实用新型通过“下抽上收”的布局，利用重力与气流方向协同作用。向下抽气避免了侧向气流对大面积样品的剪切力，防止其晃动和破裂；向上收集则在溶剂蒸汽产生的源头附近建立负压区，使其一经挥发即被迅速抽离，从根本上切断了其回落至膜面的路径，完美解决了“二次侵蚀”难题。

17、本实用新型适用于处理dmf、dmso、nmp等高沸点溶剂的钙钛矿体系，通过结构创新保障了这类难挥发溶剂也能被快速、干净地移除，拓宽了工艺窗口。

18、上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下为本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明。

1.一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备，包括主腔室（1）以及位于主腔室（1）一侧的且可打开和关闭的舱门（2）；

2.如权利要求1所述的一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备，其特征在于，所述舱门（2）由电机或液压缸驱动启闭，且所述舱门（2）与主腔室（1）的接合处设置有密封圈。

3.如权利要求1所述的一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备，其特征在于，所述抽气口（3）通过气路管道（6）连接至一真空泵，用于对所述主腔室（1）进行抽真空，使溶剂在负压下从钙钛矿湿膜中逸出。

4.如权利要求1所述的一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备，其特征在于，所述溶剂蒸汽收集口（4）通过气路管道（6）连接至一溶剂回收装置，用于在溶剂蒸汽挥发出的第一时间将其收集并导出所述主腔室（1），防止其回落至样品载台（7）上的硅片样品表面造成二次侵蚀。

5.如权利要求1所述的一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备，其特征在于，在所述溶剂蒸汽收集口（4）的入口处设有一喇叭状集气罩，用于扩大蒸汽收集面积。

6.如权利要求1所述的一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备，其特征在于，所述充气口（5）连接至一气源，且连接所述充气口（5）的气路管道（6）上设置有减压阀。

7.如权利要求1所述的一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备，其特征在于，所述样品载台（7）的边缘设置有多个夹具，用于将硅片样品牢固压紧并固定于样品载台（7）表面。

8.如权利要求1所述的一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备，其特征在于，所述调节轨道（8）为平行设置于主腔室（1）内的至少两条导轨，所述样品载台（7）固定于与导轨配套的滑块上，通过驱动滑块运动实现所述样品载台（7）的整体升降和/或平行移动。

9.如权利要求1所述的一种制备大面积钙钛矿晶硅叠层的真空闪蒸设备，其特征在于，在所述主腔室（1）外壁还设有用于观察内部工况的观察窗以及用于监测内部真空度和温度的压力传感器与温度传感器。