一种钙钛矿薄膜退火装置的制作方法

本申请涉及钙钛矿太阳能电池生产设备领域，尤其是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最有潜力的新一代光伏技术，在室内弱光条件下高效发电，可为自动照明、人机交互传感器等设备供电，应用前景广阔。随着平米级组件量产化，钙钛矿太阳能电池正以高速实现商业化和产业应用。钙钛矿太阳能电池中钙钛矿薄膜晶体的质量会直接影响到组件光电性能和稳定性，钙钛矿薄膜生产过程中需要进行薄膜退火处理，薄膜退火作为钙钛矿功能层制备的关键环节，决定了钙钛矿薄膜结晶及晶体生长质量、钙钛矿薄膜均匀性。

2、目前，钙钛矿薄膜的退火工艺以传统红外退火工艺为主，传统红外退火工艺采用红外灯管直接照射膜面，会导致表面优先受热结晶，而底层因受热不均匀问题，出现底层易产生缺陷、薄膜均匀性相对较差的问题；同时，温度梯度易造成钙钛矿薄膜中的组分挥发，导致化学计量比失衡，影响钙钛矿薄膜的质量。若将红外灯管置于底部加热，则需将基底悬空且无遮挡，但大面积基底水平放置时中心区域易发生凹陷，也会影响钙钛矿薄膜均匀性。因此，亟需研发一种新的钙钛矿薄膜退火装置。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术存着的钙钛矿薄膜均匀性偏差，影响钙钛矿太阳能电池器件性能的问题，本申请提供了一种钙钛矿薄膜退火装置。

2、本申请提供的一种钙钛矿薄膜退火装置，是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种钙钛矿薄膜退火装置，包括箱体、设置于箱体的阵列式红外灯管模组、设置于箱体内的传输组件、竖直设置于传输组件的基底固定件，所述基底固定件用于夹持待退火基底；所述基底固定件运动方向与阵列式红外灯管模组中红外灯管的阵列方向一致；所述箱体一侧面开设有进料口；所述箱体另一对侧面开设有出料口；所述箱体开设有若干进风口、排风口；所述进风口、所述排风口均位于阵列式红外灯管模组对侧面。

4、本申请中采用基底固定件将竖直基底固定，基底被稳定悬空且无遮挡，用竖直设置的红外灯管照射于基底的底部，底部比顶部先受热，方向与溶剂挥发方向一致，可以促进溶剂有序挥发，减少孔洞和缺陷，改善形成的钙钛矿薄膜均匀性。

5、优选地，所述传输组件包括固定连接于箱体内底面的支撑平台、若干沿支撑平台长度分布且固定连接于支撑平台的传输滚轮式传输模块，相邻传输滚轮式传输模块的间隔距离小于基底固定件的长度；所述传输滚轮式传输模块用于夹持基底固定件，使得基底固定件沿支撑平台长度方向运动。

6、优选地，传输滚轮式传输模块包括两个相互间隔且固定连接于支撑平台的支撑座、转动连接于两个支撑座的传输杆、固定连接于传输杆周侧的传输滚轮和同轴固定连接于传输杆的驱动电机、传动杆件，所述传输滚轮位于两个支撑平台之间；所述传动杆件位于传输滚轮内；所述传动杆件连接有基底辅助夹持组件；所述基底辅助夹持组件用于竖直夹持基底固定件。

7、优选地，所述基底固定件包括框体，所述框体形成有基底嵌槽；所述框体上表面固定连接有若干螺纹柱；单个所述螺纹柱内转动连接有透明硅胶片；单个所述螺纹柱螺纹连接有紧固螺帽；当基底签合于框体的基底嵌槽后，所述基底上表面与所述框体上表面平齐，透明硅胶片的下表面与基底上表面抵接。

8、优选地，所述阵列式红外灯管模组包括设置于箱体内侧面的灯架和若干呈竖直设置于灯架上的红外灯管，所述红外灯管呈线性阵列设置于灯架，相邻红外灯管之间的间距相同。

9、优选地，所述传输组件包括直线传输模组、夹持模块，所述夹持模块可拆卸连接于直线传输模组的滑台；所述夹持模块与基底固定件可拆卸连接，使得基底固定件竖直连接于直线传输模组。

10、优选地，所述夹持模块包括底座、连接件、夹持平台，所述底座可拆卸连接于所述直线传输模组的滑台；所述连接件固定连接于底座、夹持平台之间；所述夹持平台与基底固定件可拆卸连接。

11、优选地，所述夹持平台上表面沿自身长度方向形成有卡槽；所述夹持平台的卡槽内填充有u型ptfe型材；所述夹持平台侧面螺纹连接有紧固螺栓b；所述紧固螺栓b一端抵接于u型ptfe型材侧面，通过紧固螺栓b将基底固定件可拆卸且固定连接于夹持平台的u型ptfe型材内。

12、通过采用上述技术方案，可保证基底固定件竖直传输基底的稳定性。

13、综上所述，本申请具有以下优点：

14、1、本申请中采用基底固定件将竖直基底固定，基底被稳定悬空且无遮挡，通过传输组件使得夹持有基底的基底固定件定向运动，用竖直设置的红外灯管照射于基底的底部实现退火处理，基底底部比顶部先受热，方向与溶剂挥发方向一致，可促进溶剂有序挥发，减少孔洞、缺陷；同时底部优先结晶，有利于晶体从基底向上、沿温度降低的方向生长，而相对较低的表面温度抑制了表面过早固化，为形成更均匀的薄膜创造了条件，改善退火处理后的钙钛矿薄膜均匀性，进而利于改善钙钛矿太阳能电池器件的质量和使用寿命。

15、2、本申请中的钙钛矿薄膜退火装置实现了竖直+自下而上红外退火方式，提高钙钛矿薄膜的均匀性，形成致密且覆盖率高的钙钛矿薄膜，利于改善钙钛矿太阳能电池器件的质量和使用寿命。

16、3、本申请中的钙钛矿薄膜退火装置在进行退火处理过程中，基底被稳定悬空且无遮挡，有效避免了水平放置导致的中心凹陷问题，并确保红外光能均匀、无阻碍地照射整个基底表面，从而促进钙钛矿薄膜的均匀结晶与生长。

1.一种钙钛矿薄膜退火装置，其特征在于：包括箱体（1）、设置于箱体（1）的阵列式红外灯管模组（2）、设置于箱体（1）内的传输组件（3）、竖直设置于传输组件（3）的基底固定件（4），所述基底固定件（4）用于夹持待退火基底；所述基底固定件（4）运动方向与阵列式红外灯管模组（2）中红外灯管的阵列方向一致；所述箱体（1）一侧面开设有进料口（11）；所述箱体（1）另一对侧面开设有出料口（12）；所述箱体（1）开设有位于阵列式红外灯管模组（2）对侧面的若干进风口（13）、排风口（14）。

2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜退火装置，其特征在于：所述传输组件（3）包括固定连接于箱体（1）内底面的支撑平台（301）、若干沿支撑平台（301）长度分布且固定连接于支撑平台（301）的传输滚轮式传输模块（302），相邻传输滚轮式传输模块（302）的间隔距离小于基底固定件（4）的长度；所述传输滚轮式传输模块（302）用于夹持基底固定件（4），使得基底固定件（4）沿支撑平台（301）长度方向运动。

3.根据权利要求2所述的一种钙钛矿薄膜退火装置，其特征在于：单个所述传输滚轮式传输模块（302）包括两个相互间隔且固定连接于支撑平台（301）的支撑座（3021）、转动连接于两个支撑座（3021）的传输杆（3022）、固定连接于传输杆（3022）周侧的传输滚轮（3023）和同轴固定连接于传输杆（3022）的驱动电机（3024）、传动杆件（3025），所述传输滚轮（3023）位于两个支撑平台（301）之间；所述传动杆件（3025）位于传输滚轮（3023）内；所述传动杆件（3025）连接有基底辅助夹持组件（3026）；所述基底辅助夹持组件（3026）用于竖直夹持基底固定件（4）。

4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜退火装置，其特征在于：所述基底固定件（4）包括框体（41），所述框体（41）形成有基底嵌槽（411）；所述框体（41）上表面固定连接有若干螺纹柱（42）；单个所述螺纹柱（42）内转动连接有透明硅胶片（43）；单个所述螺纹柱（42）螺纹连接有紧固螺帽（44）；当基底嵌合于框体（41）的基底嵌槽（411）后，所述基底上表面与所述框体（41）上表面平齐，透明硅胶片（43）的下表面与基底上表面抵接。

5.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜退火装置，其特征在于：所述阵列式红外灯管模组（2）包括设置于箱体（1）内侧面的灯架（21）和若干呈竖直设置于灯架（21）上的红外灯管（22），所述红外灯管（22）呈线性阵列设置于灯架（21），相邻红外灯管（22）之间的间距相同。

6.根据权利要求1所述的一种钙钛矿薄膜退火装置，其特征在于：所述传输组件（3）包括直线传输模组（31）、夹持模块（32），所述夹持模块（32）可拆卸连接于直线传输模组（31）的滑台；所述夹持模块（32）与基底固定件（4）可拆卸连接，使得基底固定件（4）竖直连接于直线传输模组（31）。

7.根据权利要求6所述的一种钙钛矿薄膜退火装置，其特征在于：所述夹持模块（32）包括底座（321）、连接件（322）、夹持平台（323），所述底座（321）可拆卸连接于所述直线传输模组（31）的滑台；所述连接件（322）固定连接于底座（321）、夹持平台（323）之间；所述夹持平台（323）与基底固定件（4）可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的一种钙钛矿薄膜退火装置，其特征在于：所述夹持平台（323）上表面沿自身长度方向形成有卡槽（3231）；所述夹持平台（323）的卡槽（3231）内填充有u型ptfe型材（324）；所述夹持平台（323）侧面螺纹连接有紧固螺栓b（325）；所述紧固螺栓b（325）一端抵接于u型ptfe型材（324）侧面，通过紧固螺栓b（325）将基底固定件（4）可拆卸且固定连接于夹持平台（323）的u型ptfe型材（324）内。