[发明专利]一种沉浸式制备钙钛矿薄膜的设备及使用方法和应用

权利要求书

1.一种沉浸式制备钙钛矿薄膜的设备，包括一密封腔室，其特征在于，在所述密封腔室内至少设置有一组半封闭反应器装置，所述半封闭反应器装置包括下加热升华装置和上加热台，在所述下加热升华装置的顶部设置有开口朝上的器皿，在所述器皿内盛载有反应物前体，在所述器皿的正上方设置有基片架，所述基片架遮罩在器皿的开口上，在所述器皿的侧面设置有基片架支撑平台，所述基片架设置在基片架支撑平台上，在所述基片架的下底面设置有待沉积的基片，所述基片位于器皿的正上方，其上的待沉积面正朝向器皿中的反应物前体，所述上加热台设置在基片架上以加热基片，所述反应物前体被蒸发沉积到基片表面；控制密封腔室内的气压，控制上加热台和下加热升华装置的加热温度。

2.如权利要求1所述的沉浸式制备钙钛矿薄膜的设备，其特征在于，所述器皿的开口面积大于基片的面积。

3.如权利要求1所述的沉浸式制备钙钛矿薄膜的设备，其特征在于，所述基片架可带动基片在水平或垂直方向来回往复运动。

4.如权利要求1所述的沉浸式制备钙钛矿薄膜的设备，其特征在于，在所述器皿内的反应物前体厚度为2~10mm，其厚度差不超过0.1~1.0mm；所述基片的待沉积面与反应物前体的顶面高度距离为5~40mm。

5.如权利要求1所述的沉浸式制备钙钛矿薄膜的设备，其特征在于，所述密封腔室内的反应气压范围为10^-5Pa~10⁵Pa，所述上加热台的加热温度范围为20~400℃，所述下加热升华装置的加热温度范围为20~400℃，反应时间为10~120min。

6.如权利要求1所述的沉浸式制备钙钛矿薄膜的设备，其特征在于，所述的密封腔室为小型腔体或大型连续生产设备，密封腔室内的气压由真空泵和真空阀控制。

7.一种如权利要求1所述的沉浸式制备钙钛矿薄膜的设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步骤、向器皿中倒入反应物前体材料，将基片的待沉积面朝下设置在基片架的内底面上，将基片架放置在基片架支撑平台上，然后将设置好的半封闭反应器装置放入密封腔室内；

第二步骤、抽取密封腔室内的气体，控制密封腔室内的气压；给上加热台和下加热升华装置分别通电，控制上加热台和下加热升华装置的加热温度，反应物前体被蒸发并沉积到基片表面上；

第三步骤、持续反应10~120min时间后，将上加热台和下加热升华装置断电停止加热，并恢复密封腔室内为大气压，取出沉积好反应物前体的基片。

8.如权利要求7所述的沉浸式制备钙钛矿薄膜的设备的使用方法，其特征在于，在第一步骤中，在所述器皿内的反应物前体厚度为2~10mm，其厚度差不超过0.1~1.0mm，所述基片的待沉积面与反应物前体的顶面高度距离为5~40mm。

9.如权利要求7所述的沉浸式制备钙钛矿薄膜的设备的使用方法，其特征在于，在第二步骤中，所述基片架可带动基片在水平或垂直方向来回往复运动。

10.如权利要求7所述的沉浸式制备钙钛矿薄膜的设备的使用方法，其特征在于，在第二步骤中，所述的密封腔室为小型腔体或大型连续生产设备，密封腔室内的气压由真空泵和真空阀控制。

11.如权利要求7所述的沉浸式制备钙钛矿薄膜的设备的使用方法，其特征在于，在第二步骤中，所述密封腔室内的反应气压范围为10^-5Pa~10⁵Pa，所述上加热台的加热温度范围为20~400℃，所述下加热升华装置的加热温度范围为20~400℃。

12.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池包括钙钛矿层，在所述钙钛矿层的制备过程中使用如权利要求1所述的沉浸式制备钙钛矿薄膜的设备。