[實用新型]一種鈣鈦礦太陽能電池中鈣鈦礦吸光層的涂布裝置

有效

• 申請號: 201821028434.2
• 申請日: 2018-06-30
• 公開（公告）號: CN208600053U
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 陳宗琦;楊松旺;趙慶寶;邵君;壽春暉;沈曲;鄔榮敏;丁莞爾;劉寒梅;陳文華
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所;浙江天地環保科技有限公司;浙江浙能技術研究院有限公司
• 主分類號: B05C5/00
• 分類號: B05C5/00;B05C11/10;B05C13/02;B05D1/00;B05D3/00;H01L51/48;H01L51/42
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄒蘊

本實用新型的一種鈣鈦礦太陽能電池中鈣鈦礦吸光層的涂布裝置，具備：涂布頭、用于儲存鈣鈦礦前驅體溶液的儲液器、底座和至少一個傳動裝置；底座固定有太陽能電池的導電基底；涂布頭的上端與儲液器相鄰，且涂布頭和儲液器的相對位置在移動過程中始終保持不變；傳動裝置控制底座或涂布頭在涂布方向上移動，通過鈣鈦礦前驅體溶液的液滴在涂布頭處產生的彎月面力在導電基底上形成鈣鈦礦薄膜。由此，可以實現大面積涂布、成膜均一性提高、參數穩定可控、且可以直接圖案化涂膜。

技術領域

本實用新型涉及鈣鈦礦太陽能電池，具體涉及一種鈣鈦礦太陽能電池中鈣鈦礦吸光層的涂布裝置。

背景技術

在過去10年里，鈣鈦礦太陽能電池因其十分突出的優點而發展迅速，具體地，鈣鈦礦太陽能電池制作簡單、成本較低，可制備柔性、透明電池。同時，其還具有較為適宜的帶隙寬度，可通過改變其帶隙來控制電池的顏色，制備彩色電池。再者，其電荷擴散長度高達微米級，電荷壽命較長。另外，其獨特的缺陷特性，使鈣鈦礦晶體材料既可呈現n型半導體的性質，也可呈現p型半導體的性質，因而其應用更加多樣化。因此，鈣鈦礦太陽能電池及相關材料已成為光伏領域研究方向，目前獲得了超過23％的光電轉換效率，能大幅降低太陽能電池的使用成本，應用前景十分廣闊。

鈣鈦礦太陽能電池主要由三部分組成：透明導電電極、鈣鈦礦吸光層以及對電極。在鈣鈦礦電池中，由于鈣鈦礦材料本身空穴傳輸能力有限，需要在鈣鈦礦層與電極之間插入一層空穴傳輸材料以獲得更高的能量轉換效率。普通結構中，透明導電電極的導電基底和鈣鈦礦吸光層中間有電子傳輸層和空穴阻擋層，對電極和鈣鈦礦吸光層中有空穴傳輸層。

目前普遍認為，鈣鈦礦吸光層是整個電池的關鍵，其平整和致密直接影響其電子遷移率、電子壽命和光電轉換性能，制作工藝的重要性可想而知。然而目前的小電池制備中，鈣鈦礦吸光層普遍使用的旋轉涂布法，旋涂完可以很明顯看到有旋渦狀的花紋，當基板越大時越明顯。由此可見，該涂布工藝制作的膜的均一性并非十分理想，小電池時可能影響不大，但隨著將來產業化進程加快，大尺寸基板的需求勢必隨之而來，因而急需更好的涂布工藝來替代。

相對于此，專利文獻1公開了一種利用溶液抽氣法制備鈣鈦礦太陽能電池中鈣鈦礦的方法，并且專利文獻2公開了一種基于磁場調控的制備鈣鈦礦太陽能電池中鈣鈦礦的方法。其目標都是為了獲得表面平整致密的鈣鈦礦薄膜。但是，上述方法均工藝復雜，且設備成本較高，大規模生產時存在弊端。

現有技術文獻：

專利文獻：

專利文獻1：中國專利公開CN105702870A；

專利文獻2：中國專利公開CN107482121A。

實用新型內容

實用新型要解決的問題：

鑒于以上存在的問題，本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種適用于在大面積基板上涂布鈣鈦礦吸光層的涂布裝置。

解決問題的手段：

為了解決上述技術問題，本實用新型的鈣鈦礦太陽能電池中鈣鈦礦吸光層的涂布裝置，具備：涂布頭、用于儲存鈣鈦礦前驅體溶液的儲液器、底座和至少一個傳動裝置；所述底座固定有太陽能電池的導電基底；所述涂布頭的上端與所述儲液器相鄰，且所述涂布頭和所述儲液器的相對位置在移動過程中始終保持不變；所述傳動裝置控制所述底座或所述涂布頭在涂布方向上移動，通過所述鈣鈦礦前驅體溶液的液滴在所述涂布頭處產生的彎月面力在所述導電基底上形成鈣鈦礦薄膜。