[發明專利]一種閃蒸裝置及閃蒸方法

在審

• 申請號: 202310630819.5
• 申請日: 2023-05-30
• 公開（公告）號: CN116657136A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 趙建勇;李新連;李衛東;楊永軍;趙志國;趙東明;葉林
• 申請（專利權）人: 華能新能源股份有限公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;華能青海發電有限公司
• 主分類號: C23C26/00
• 分類號: C23C26/00;H10K71/12;H10K30/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張靜

本申請公開了一種閃蒸裝置及閃蒸方法，通過在腔室內設置閥門，將腔室劃分為至少兩個子腔室，開啟閥門，子腔室連通為較大的腔室，關閉閥門，子腔室相互隔離，且不同子腔室連接的抽氣泵的抽氣速率可以不同。在閃蒸初始階段，開啟閥門，并開啟抽氣速率較小的抽氣泵，使得待閃蒸薄膜可以在較大的腔室內，被以較小的抽氣速率進行抽氣，避免了產生巨大的氣體擾動而造成制備的薄膜不均勻的問題；當腔室內的氣壓達到預設氣壓后，關閉閥門和抽氣速率較小的抽氣泵，開啟抽氣速率較大的抽氣泵，使得待閃蒸薄膜可以在較小的子腔室中快速完成閃蒸，此階段中，子腔室的氣體量較小，因此快速抽真空對獲得的薄膜的均勻性影響較小。

技術領域

本發明涉及閃蒸領域，特別涉及一種閃蒸裝置及閃蒸方法。

背景技術

鈣鈦礦薄膜太陽能電池是近十年發展起來的第三代太陽能電池，其膜層結構和常規的制備方法如下：在玻璃基板上依次制備透明導電層、第一載流子傳輸層、鈣鈦礦層、第二載流子傳輸層和金屬層，其中，透明導電層和金屬層作為電極層，且金屬層也可為透明導電層，鈣鈦礦層作為光吸收層。

通常采用閃蒸工藝來制備大面積的鈣鈦礦層，具體的，先配置鈣鈦礦前驅體溶液，將其旋涂在基片上形成鈣鈦礦濕膜，進而將覆蓋有鈣鈦礦濕膜的基片放置在閃蒸腔中快速抽真空，從而去除溶劑，獲得鈣鈦礦中間相薄膜。閃蒸工藝要求在幾秒至幾十秒內抽真空至10Pa以下，以獲得高質量的鈣鈦礦薄膜。但剛開始閃蒸時，閃蒸腔內為大氣壓，有大量的氣體，抽速過大，會產生巨大的氣體擾動，造成膜表面吹掃，導致閃蒸效果不均勻，為了避免閃蒸時閃蒸腔內的真空抽速場不均勻的問題，需要設置相對于待閃蒸薄膜來說足夠大的閃蒸腔，但越大的閃蒸腔會導致抽速越慢，無法獲得高質量的鈣鈦礦薄膜。

因此，如何在較短的時間內使待閃蒸薄膜所處腔室內的氣壓達到閃蒸工藝需要的氣壓，且整個過程中抽速均勻，進而制備得到均勻的鈣鈦礦薄膜是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明提供一種閃蒸裝置及閃蒸方法，以在較短的時間內使待閃蒸薄膜所處腔室內的氣壓達到閃蒸工藝需要的氣壓，且整個過程中抽速均勻，進而制備得到均勻的鈣鈦礦薄膜。

為實現上述目的，本申請實施例提供了如下技術方案：

一種閃蒸裝置，所述閃蒸裝置包括：

腔室，所述腔室包括至少兩個子腔室，所述至少兩個子腔室包括第一子腔室和位于所述第一子腔室一側的第二子腔室，所述第一子腔室用于放置待閃蒸薄膜；

所述第一子腔室和所述第二子腔室之間設置有第一閥門，當所述第一閥門開啟時，所述第一子腔室和所述第二子腔室相連通，當所述第一閥門關閉時，所述第一子腔室和所述第二子腔室相隔離；

所述第一子腔室連接有第一抽氣泵，所述第二子腔室連接有第二抽氣泵，所述第一抽氣泵的抽氣速率大于所述第二抽氣泵的抽氣速率。

可選的，所述至少兩個子腔室還包括第三子腔室，所述第三子腔室和所述第二子腔室位于所述第一子腔室相對的兩側；

所述第一子腔室和所述第三子腔室之間設置有第二閥門，當所述第二閥門開啟時，所述第一子腔室和所述第三子腔室相連通，當所述第二閥門關閉時，所述第一子腔室和所述第三子腔室相隔離；

所述第三子腔室連接有第三抽氣泵，所述第一抽氣泵的抽氣速率大于所述第三抽氣泵的抽氣速率。

可選的，所述第二抽氣泵的抽氣速率等于所述第三抽氣泵的抽氣速率。

可選的，所述閃蒸裝置還包括第一真空計和第二真空計；

所述第一真空計與所述第一子腔室相連通，用于檢測所述第一子腔室內的氣壓；

所述第二真空計與所述第二子腔室相連通，用于檢測所述第二子腔室內的氣壓。

可選的，所述閃蒸裝置還包括第一調節閥和第二調節閥；