一种钙钛矿薄膜退火装置的制作方法

摘要: 本技术涉及太阳能电池的制备,尤其涉及一种钙钛矿薄膜退火装置。背景技术:1、钙钛矿太阳能电池作为一类极具发展潜力的新型太阳能电池,凭借制备工艺简便、生产成本低廉、...
一种钙钛矿薄膜退火装置的制作方法

本技术涉及太阳能电池的制备,尤其涉及一种钙钛矿薄膜退火装置。

背景技术:

1、钙钛矿太阳能电池作为一类极具发展潜力的新型太阳能电池,凭借制备工艺简便、生产成本低廉、光电转换效率优异以及可制备柔性器件等突出优势,已成为光伏领域的研究热点并广受关注。在钙钛矿太阳能电池的制备流程中,钙钛矿薄膜的退火工艺是关键环节之一,其对薄膜的成膜质量、晶体生长形态及结晶度均具有至关重要的影响,直接关联电池最终的光电性能。

2、在钙钛矿薄膜的制备工艺中,退火处理是影响薄膜结晶质量与光电性能的关键环节,现有钙钛矿薄膜退火装置在实际生产应用中存在诸多技术缺陷,难以满足批量生产与高质量制备的需求,具体技术问题如下:

3、1. 生产效率低下,难以实现批量退火:现有退火装置多采用单一炉体或少量炉腔的结构设计,仅能实现单张或少数几张钙钛矿薄膜的单次退火处理,无法满足大规模量产场景下的高效加工需求,导致单位时间内产出量低,制约了生产规模的扩大。

4、2. 批量退火过程中稳定性差,易受外部干扰:现有装置的多个退火区域多为连通式设计,或缺乏有效的密封隔离结构,在批量退火过程中取放已完成退火的薄膜时,外部空气易直接涌入装置内部,对尚未完成退火的薄膜所在区域的气氛环境造成干扰,导致薄膜退火均匀性下降,出现结晶缺陷、性能波动等问题,影响产品合格率。

5、3. 装置通用性差,难以适配不同批量生产需求:现有退火装置的炉体结构多为固定设计,退火腔数量与布局无法根据实际生产任务的批量大小进行灵活调整,当面对小批量试产或大批量量产等不同需求时,需要更换不同规格的装置,增加了生产设备投入成本,降低了生产调度的灵活性。

6、4. 退火热量传递不均匀,各区域退火进度不一致:现有装置的退火腔多采用圆形、矩形等传统横截面结构,且炉体内部加热元件的布局设计不合理,导致热量在传递过程中易出现局部聚集或衰减,不同退火腔之间的温度差异较大,使得各腔体内的薄膜退火时间无法同步,进一步影响批量产品的一致性,增加了后续分选、质检的工作量。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是克服现有技术的不足,提供一种钙钛矿薄膜退火装置,以解决现有技术中存在的技术问题。

2、为实现上述目的,本实用新型提供一种钙钛矿薄膜退火装置,包括:

3、外炉,外炉内部形成有炉腔,且炉腔的相对两侧均装配有加热盘;

4、至少两个内炉,至少两个内炉水平方向组合后适配安装于炉腔内,内炉内部具有多个沿竖直方向独立排列的内炉腔,任意两个相邻内炉之间均布设有加热盘,内炉腔的横截面为六边形,且多个内炉腔的对应侧面之间相互平行排列;

5、多个基架台,多个基架台与多个内炉腔一一对应设置,基架台对应且可移动地适配安装于内炉腔内,基架台包括基台和设置于基台上的封板,基台用于承载钙钛矿薄膜,封板用于封堵内炉腔的腔口。

6、进一步的,外炉的炉腔内相对的一对侧壁上,对应开设有一对第一限位凹槽,该对第一限位凹槽沿内炉向炉腔内的装入方向延伸布设;

7、内炉的数量设置为两个;两个内炉相背离的侧壁上,对应设有一对第一凸起,该对第一凸起分别与外炉上的一对第一限位凹槽适配卡接。

8、进一步的,所述退火装置还包括隔热板,隔热板夹设于两个内炉之间;隔热板的相对两侧面分别贴合设置有加热盘,两个加热盘相背离的一侧分别与两个内炉对应贴合;

9、炉腔的顶部内壁和底部内壁上分别开设有第二限位凹槽,第二限位凹槽沿内炉的装入方向延伸布设;两个内炉相靠近的侧壁顶端和底端,分别设有第二凸起,两个第二凸起分别与炉腔顶部和底部的第二限位凹槽适配卡接。

10、进一步的,隔热板的顶端中部和底端中部分别设有第三凸起,第三凸起沿内炉的装入方向延伸布设;第三凸起位于两个内炉的第二凸起之间,且第三凸起和两个第二凸起沿水平方向紧密排列于第二限位凹槽内;

11、两个内炉相靠近的侧壁上分别开设有第三限位凹槽,隔热板的相对两侧的凸出部分分别与两个第三限位凹槽形成限位配合;所述凸出部分上下两端面分别与对应第三限位凹槽的上下两端面贴合接触,且所述凸出部分相背离的侧面分别与对应第三限位凹槽的槽底贴合接触。

12、进一步的,隔热板的相对两侧面分别开设有第一蛇形凹槽,隔热板相对两侧的加热盘分别内嵌于对应的第一蛇形凹槽内;

13、炉腔的相对两侧壁上分别开设有第二蛇形凹槽,炉腔相对两侧的加热盘分别内嵌于对应第二蛇形凹槽内,且炉腔相对两侧的加热盘分别与两个内炉相背离的侧壁贴合。

14、进一步的,加热盘的横截面设置为方形;

15、加热盘的顶端和底端分别设有连接头,加热盘顶端和底端的所述连接头均外露于外炉的同一侧。

16、进一步的,基台上端面的四个拐角处分别设有挡板,四个挡板共同对放置于基台上的钙钛矿薄膜形成限位;

17、其中一个封板的外侧面设有把手;另一个封板上分别开设进风孔和排风孔,进风孔处连接有进风管,排风孔处连接有排风管。

18、进一步的,基台宽度方向的相对两端分别开设有取放用缺口,取放用缺口贯穿基台的上下两端面。

19、本实用新型的有益效果是:

20、本实用新型采用至少两个内炉水平组合安装的结构,且每个内炉内部均设有多个沿竖直方向独立排列的内炉腔,任意两个相邻内炉之间均布设有加热盘,实现了多片钙钛矿薄膜的同步批量退火,大幅提升生产效率;同时,多个内炉腔独立设置,结合基架台的封板对内炉腔腔口的封堵作用,可避免批量退火过程中取放薄膜时外部空气涌入干扰其他未完成退火的薄膜。

21、基架台与内炉腔一一对应且可移动适配安装,便于钙钛矿薄膜的取放操作,降低人工操作难度;内炉采用水平组合式设计,可根据生产需求灵活调整内炉数量,适配不同批量的生产任务,提升装置的通用性与实用性。

22、内炉腔六边形横截面及对应侧面平行排列的设计,炉腔的相对两侧均装配有加热盘,相邻两个内炉之间均布设有加热盘,即每个内炉的相对两侧均布设有加热盘,可使热量更均匀地传递至各内炉腔内部,在一定程度上同步了各个内炉腔的退火时间。

1.一种钙钛矿薄膜退火装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的钙钛矿薄膜退火装置,其特征在于,

3.如权利要求2所述的钙钛矿薄膜退火装置,其特征在于,

4.如权利要求3所述的钙钛矿薄膜退火装置,其特征在于,

5.如权利要求4所述的钙钛矿薄膜退火装置,其特征在于,

6.如权利要求5所述的钙钛矿薄膜退火装置,其特征在于,

7.如权利要求6所述的钙钛矿薄膜退火装置,其特征在于,

8.如权利要求7所述的钙钛矿薄膜退火装置,其特征在于,