气动传送机构、钙钛矿膜层制备装置及其制备方法与流程

    技术2025-05-19  4


    本申请涉及太阳能电池,具体涉及一种气动传送机机构、钙钛矿膜层制备装置及其制备方法。


    背景技术:

    1、钙钛矿作为新型半导体,具有载流子扩散长度长、缺陷容忍度高、带隙可调、吸收系数大等诸多优点,钙钛矿太阳能电池受到人们的广泛关注,逐渐成为研究热点。截至到目前,钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,pscs)光电转换效率(photoelectricconversion efficiency,pce)已经突破26%,t95已经超过上千小时。除此之外,其在发光二极管、探测器、激光等方面均有研究和应用。作为一种新兴半导体材料,钙钛矿显示出了巨大的潜力。

    2、然而,钙钛矿太阳能电池的制备仍存在一些问题。


    技术实现思路

    1、为了解决上述问题,本申请实施例提供一种气动传送机构、钙钛矿膜层制备装置及其制备方法。

    2、第一方面,本申请实施例提供一种气动传送机构,包括:传送平台,传送平台具有多个安置腔,安置腔在传送平台的上表面具有开孔;多个第一吹气件,与多个安置腔一一对应,每个第一吹气件对应设置在安置腔内,第一吹气件具有出气孔,出气孔与开孔相配合。

    3、结合第一方面,出气孔转动设置在安置腔内,出气孔的转动轴与传送平台的传送方向垂直,且出气孔的转动轴与传送平台所在的平面平行;优选地,第一吹气件包括第一球体,出气孔设置在第一球体的表面;优选地,出气孔为多个;优选地,出气孔的孔径为大于或等于0.05mm且小于或等于0.2mm;优选地,出气孔位于第一球体靠近开孔一侧的表面;优选地,出气孔设置在第一球体的1/5~1/4的表面;优选地,第一球体内具有第一安装腔,出气孔与第一安装腔连通;优选地,第一吹气件还包括:第一转动轴,第一转动轴设置在第一安装腔内,且两端分别与安装腔的腔壁转动连接,第一转动轴与传送平台的传送方向垂直,且第一转动轴与传送平台所在的平面平行,第一球体绕第一转动轴摆动,第一球体可摆动的角度范围为0~180°;第一转动槽,第一转动槽位于第一球体背离出气孔的一侧,第一转动槽贯穿第一球体表面并连通第一球体内外;第一限位轴,第一限位轴一端与第一转动轴连接,另一端穿过第一转动槽并与传送平台固定连接;优选地,第一吹气件包括第一管路,第一管路穿过第一转动槽,且一端设置在第一安装腔内;优选地,第一管路位于第一安装腔内的一端朝向出气孔的一侧;优选地,第一吹气件包括第一电机,第一电机与第一球体连接,第一电机用于驱动第一球体绕着第一转动轴转动。

    4、结合第一方面,第一吹气件不高于传送平台的上表面;优选地,在垂直于传送平台的截面上,安置腔的形状与第一吹气件的形状相适配;优选地,安置腔的表面与第一吹气件的表面之间存在间隙;优选地,第一吹气件包括第一球体,安置腔的直径大于第一球体的直径;优选地,第一球体的直径为大于或等于1cm且小于或等于2.5cm;优选地,安置腔的直径为大于或等于1.2cm且小于或等于2.7cm;优选地,安置腔在传送平台上均匀排布;优选地,传送平台设置有多排安置腔;优选地,传送平台设置有4排安置腔。通过设置安置腔的形状与第一吹气件的形状相适配,且安置腔的直径大于第一球体的直径,可以保证球体在安置腔内转动自如;且安置腔的表面与第一球体的表面未接触,可以减少第一球体转动时的摩擦力。

    5、结合第一方面,第一吹气件连接气源;优选地,每个第一吹气件通过各自的第一管路与气源连通;优选地,多个第一吹气件连通到同一气源。如此设置,可以保证每个第一吹气件内的气压相同,自出气孔排出的气体的气流相同,基板受力均匀,从而实现基板的平稳传送。

    6、第二方面,本申请实施例提供一种钙钛矿膜层制备装置,包括:涂布设备、真空干燥箱和上述气动传送机构,其中,涂布设备用于在基板上涂覆钙钛矿前驱体以得到钙钛矿湿膜层;真空干燥箱用于对钙钛矿湿膜层进行真空干燥处理,形成钙钛矿干膜层;气动传送机构用于控制基板自涂布设备传送至真空干燥箱。使用气动传送机构传送基板,可以减少基板与传送平台的摩擦力,一方面可以避免因摩擦力产生静电,避免因静电使得基板上的钙钛矿湿膜吸附灰尘,导致钙钛矿膜层内引入杂质;另一方面,可以避免因摩擦力导致基板受力不均而产生晃动,从而影响基板上的钙钛矿湿膜的均匀性。使用本申请实施例中的钙钛矿膜层制备装置,可以制备得到质量较好、缺陷较少的钙钛矿膜层。

    7、结合第二方面,基板的运动速度为大于或等于0且小于或等于1cm/s。通过出气孔排出的气体流量确定基板的运动速度,本申请实施例中通过控制基板的运动速度,可以实现基板的平稳传送。

    8、结合第二方面,该钙钛矿膜层制备装置还包括:密封罩,设置于涂布设备和真空干燥箱之间;优选地,密封罩的材料包括亚力克玻璃。密封罩可以隔绝水氧,从而减少钙钛矿湿膜层暴露在大气中的时间。

    9、结合第二方面,该钙钛矿膜层制备装置还包括:烘箱,设置在基板的传送路径上,且位于真空干燥箱远离涂布设备的一侧,用于对钙钛矿干膜层进行退火处理;气动传送机构用于控制基板自真空干燥箱传送至烘箱;优选地,烘箱包括多层烤盘优选地,烘箱的退火温度为110~135℃,退火时间为20~60min;优选地,真空干燥处理的温度为20~30℃,处理时间为30~120s,腔室的真空度为小于或等于10pa。

    10、第三方面,本申请实施例提供一种钙钛矿膜层的制备方法,包括:提供基板;利用气动传送机构控制基板传送至涂布设备中进行涂布,以得到钙钛矿湿膜层;继续利用气动传送机构控制基板自涂布设备传送至真空干燥箱中进行真空干燥处理,以得到钙钛矿干膜层;其中,气动传送机构包括上述气动传送机构。

    11、结合第三方面,该方法还包括:利用气动传动机构控制基板自真空干燥箱传送至烘箱中进行退火处理,以得到钙钛矿膜层;优选地,烘箱的退火温度为110~135℃,退火时间为20~60min;优选地,真空干燥处理的温度为20~30℃,处理时间为30~120s,腔室的真空度为小于或等于10pa。

    12、通过上述技术方案,该气动传送机构可以用于传送基板,通过利用气悬浮的方式传送基板,由于基板未与气动传送机构接触,极大减少了二者间的摩擦力,不仅可以避免因摩擦力产生静电而使得基板上的湿膜表面吸附灰尘,也可以避免因摩擦力导致基板受力不均而使得基板上的湿膜均匀性变差。在将该气动传送机构用于钙钛矿膜层的制备时,可以制备得到质量较好、缺陷较少的钙钛矿膜层。



    技术特征:

    1.一种气动传送机构,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的气动传送机构,其特征在于,所述出气孔转动设置在所述安置腔内,所述出气孔的转动轴与所述传送平台的传送方向垂直,且所述出气孔的转动轴与所述传送平台所在的平面平行;

    3.根据权利要求1所述的气动传送机构,其特征在于,所述第一吹气件不高于所述传送平台的上表面;

    4.根据权利要求1所述的气动传送机构,其特征在于,所述第一吹气件连接气源;

    5.一种钙钛矿膜层制备装置,其特征在于,包括:

    6.根据权利要求5所述的钙钛矿膜层制备装置,其特征在于,

    7.根据权利要求5所述的钙钛矿膜层制备装置,其特征在于,还包括:

    8.根据权利要求5所述的钙钛矿膜层制备装置,其特征在于,还包括:

    9.一种钙钛矿膜层的制备方法,其特征在于,包括:

    10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:


    技术总结
    本申请提供了一种气动传送机构,包括传送平台,传送平台具有多个安置腔,安置腔在传送平台的上表面具有开孔;多个第一吹气件,与多个安置腔一一对应,每个吹气件对应设置在安置腔内,第一吹气件具有出气孔,出气孔与开孔相配合。该气动传送机构可以用于传送基板,通过利用气悬浮的方式传送基板,极大减小基板与气动传送机构之间的摩擦力,不仅可以避免因摩擦力产生静电而使得基板上的湿膜表面吸附灰尘,也可以避免因摩擦力导致基板受力不均而使得基板上的湿膜均匀性变差。

    技术研发人员:高薇,吕奎,董圣之
    受保护的技术使用者:江苏汇显显示技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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