[發(fā)明專利]一步法卷對卷制備鈣鈦礦薄膜連續(xù)制備的工藝及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010154904.5
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111341919A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭永強;張宇;高輝;孫國平;歐陽俊波;韓長峰;馮宗寶;錢磊;張德龍
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇集萃分子工程研究院有限公司
• 主分類號: H01L51/48
• 分類號: H01L51/48;H01L51/42
• 代理公司: 蘇州華博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32232
• 代理人: 黃珩

1.一步法卷對卷制備鈣鈦礦薄膜連續(xù)制備裝置，其特征在于，沿基材傳輸方向依次設(shè)置有放卷裝置、涂布裝置、干燥裝置、萃取裝置、退火裝置和收卷裝置，所述放卷裝置包括有放卷軸以及若干沿基材傳輸方向設(shè)置的支撐輥，所述涂布裝置包括有涂布背輥以及狹縫模頭，所述狹縫模頭朝向所述涂布背輥一側(cè)供給涂布液；所述干燥裝置包括有干燥箱體以及設(shè)置在所述干燥箱體內(nèi)的加熱裝置；所述萃取裝置包括有萃取槽和所述萃取槽內(nèi)的導(dǎo)向輥組，所述萃取槽內(nèi)裝有與所述涂布液對應(yīng)的反溶劑，所述退火裝置包括有退火箱體以及設(shè)置在所述退火箱體內(nèi)的加熱裝置，所述收卷裝置包括有收卷軸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法卷對卷制備鈣鈦礦薄膜連續(xù)制備裝置，其特征在于，所述放卷裝置為單工位或雙工位，所述放卷軸為主動放卷或被動放卷，所述放卷軸的轉(zhuǎn)向為順時針設(shè)置和/或逆時針設(shè)置，所述收卷裝置與所述卷裝置對應(yīng)設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法卷對卷制備鈣鈦礦薄膜連續(xù)制備裝置，其特征在于，所述涂布背輥為剛輥。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法卷對卷制備鈣鈦礦薄膜連續(xù)制備裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向輥組包括有設(shè)置在所述萃取槽液面上方的引導(dǎo)輥、兩個設(shè)置在萃取槽內(nèi)的轉(zhuǎn)向輥以及設(shè)置在兩所述轉(zhuǎn)向輥之間的過渡輥，所述引導(dǎo)輥上的兩側(cè)設(shè)置有與基材邊緣對應(yīng)的限位片，所述轉(zhuǎn)向輥對稱設(shè)置在基材寬度方向兩側(cè)，所述過渡輥的兩側(cè)設(shè)置有與基材邊緣對應(yīng)的限位片限位片，所述引導(dǎo)輥和所述過渡輥均與基材未涂布的表面抵接，所述轉(zhuǎn)向輥與基材涂布的表面抵接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一步法卷對卷制備鈣鈦礦薄膜連續(xù)制備裝置，其特征在于，所述萃取槽還連接有用于保持所述反溶劑內(nèi)溶質(zhì)濃度的循環(huán)裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法卷對卷制備鈣鈦礦薄膜連續(xù)制備裝置，其特征在于，所述加熱裝置為紅外加熱和/或熱風(fēng)加熱，所述加熱箱體和所述退火箱體的長度根據(jù)工藝需要的干燥時間和基材傳輸速度共同確定。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法卷對卷制備鈣鈦礦薄膜連續(xù)制備裝置，其特征在于，還包括有設(shè)置在所述退火裝置后、所述收卷裝置前的貼合裝置，所述貼合裝置包括有壓合設(shè)置的對輥，其中一根為與基材未涂布表面抵接的壓合背輥，所述壓合背輥位置固定設(shè)置，所述壓合背輥具有加熱或冷卻功能；另一根為膠輥，所述膠輥采用氣動或液動升降設(shè)置，所述膠輥上還設(shè)置有覆膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法卷對卷制備鈣鈦礦薄膜連續(xù)制備裝置，其特征在于，所述涂布裝置采用刮涂工藝或噴涂工藝或狹縫涂布工藝。

9.一步法卷對卷制備鈣鈦礦薄膜連續(xù)制備工藝，其特征在于，采用如權(quán)利要求1至8任一所述連續(xù)制備裝置生產(chǎn)，包括有以下步驟：

S1、已經(jīng)涂有底電極和電子傳輸層的基材由所述放卷軸旋轉(zhuǎn)放出，經(jīng)過所述涂布裝置，所述狹縫模頭將涂布液均勻的涂布于基材表面，基材表面上的膜層的厚度通過放卷軸的放卷速度及涂布液供液量進行控制；

S2、基材進入干燥裝置內(nèi)進行干燥，通過調(diào)整所述加熱裝置內(nèi)的溫度、所述加熱箱體的長度等參數(shù)嚴(yán)格控制基材的干燥程度；

S3、干燥后的基材經(jīng)所述導(dǎo)向輥的引導(dǎo)進入萃取槽內(nèi)，基材在所述萃取槽內(nèi)的浸泡時間通過調(diào)整過渡輥與轉(zhuǎn)向輥之間的距離進行控制；

S4、基材進入退火裝置進行退火，鈣鈦礦晶體進一步形成并生長，最終形成結(jié)晶均勻、良好的鈣鈦礦薄膜；退火時間可通過退火箱體的長度進行控制；

S5、基材經(jīng)收卷輥完成收卷。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一步法卷對卷制備鈣鈦礦薄膜連續(xù)制備工藝，其特征在于，所述S4與S5之間還設(shè)置有S6，所述S6包括以下工藝：完成退火后的基材經(jīng)過所述貼合裝置，基材涂布表面與所述膠輥抵接，基材未涂布表面與所述壓合背輥抵接，所述覆膜通過所述膠輥貼合于基材表面。