[实用新型]钙钛矿溶液与表面活性剂分步涂布的设备及其钙钛矿电池

说明书

本实用新型涉及一种钙钛矿溶液与表面活性剂分步涂布设备，包括后处理装置、涂布平台以及传送装置，在传送装置的前部设置两组涂布装置，每组涂布装置包括涂布模头、模头升降台、注射泵以及原料瓶，涂布模头设置在模头升降台上且位于涂布平台的上方，待涂布的基底放置在涂布平台上，涂布模头通过导管与注射泵接通，注射泵通过管路与原料瓶接通，在两个原料瓶中分别装有钙钛矿溶液和表面活性剂溶液；在传送装置的驱动下，模头升降台与涂布平台之间产生相对移动，待涂布的基底分别先后被两个涂布模头涂布后被传送装置输送到后处理装置处进行后处理。本实用新型提高涂膜的覆盖率和涂膜表面的平整度，得到膜厚分布更加均匀的钙钛矿薄膜。

技术领域

本实用新型属于钙钛矿太阳能电池制备技术领域，特别涉及一种钙钛矿溶液与表面活性剂分步涂布的设备及其钙钛矿电池。

背景技术

目前大面积制备钙钛矿太阳能电池的主要有喷涂法、刮涂法、狭缝式涂布、油墨印刷法和喷墨打印法等等。狭缝式涂布（Slot Die Coating）是工业化大面积制备钙钛矿太阳能电池的最为简便的方法之一，具有制备工艺周期短、原料节省、工艺操作简单等优点。但传统的狭缝式涂布制备钙钛矿太阳能电池具有存在较多的孔洞和薄膜膜厚严重不均等缺陷，严重制约着狭缝式涂布用于钙钛矿电池的大面积制备和商业化应用。

在公开号为CN105647530A、专利名称为一种金属卤化物无机钙钛矿量子点的制备方法的中国专利中，通过使用不同的表面活性剂和反应溶剂改变金属卤化物无机钙钛矿量子点的形貌，调控电池性能。虽然该方法可以有效调控钙钛矿量子点的形貌，但无法调控钙钛矿溶液涂布成膜的膜面平整度和孔洞缺陷等。

如图1所示，是现有的钙钛矿溶液涂布后的电池各层截面的示意图，其中，11是基底，在导电层11上制备了亲油性的电子/空穴传输层12-2，亲油性的电子/空穴传输层12-2采用如聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]（PTAA）、聚(3-己基噻吩-2,5-二基) （P3HT）中任意一项原料制成。16是钙钛矿溶液的涂布层。正常涂布情况下，钙钛矿溶液是亲水性，对亲油性的电子/空穴传输层难以浸润，无法铺平电子/空穴传输层表面，钙钛矿溶液涂布后容易产生很多缩口。若在较高的制备温度下，例如：100-180℃，就很容易产生很多的针孔，不仅严重影响钙钛矿电池的质量，而且也降低钙钛矿电池的转换效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种钙钛矿溶液与表面活性剂分步涂布的设备及其钙钛矿电池，提高涂膜的覆盖率和涂膜表面的平整度，得到膜厚分布更加均匀的钙钛矿薄膜。

本实用新型是这样实现的，提供一种钙钛矿溶液与表面活性剂分步涂布设备，包括涂布平台、涂布装置、传送装置和后处理装置，其中涂布装置有两组，两组涂布装置相互独立，所述后处理装置设置在传送装置的后部且位于涂布平台的上方，所述的两组涂布装置设置在传送装置的前部，每组所述涂布装置包括涂布模头、模头升降台、注射泵以及原料瓶，所述涂布模头设置在其对应的模头升降台上且位于涂布平台的上方，所述模头升降台调节涂布模头与待涂布的基底之间的高度，所述涂布模头通过导管与注射泵接通，所述注射泵通过管路与原料瓶接通，在两个所述原料瓶中分别盛装有钙钛矿溶液和表面活性剂溶液；在所述传送装置的驱动下，两组的所述模头升降台与涂布平台之间产生相对移动，放置在涂布平台上的待涂布的基底分别先后被两个涂布模头涂布后被传送装置输送到后处理装置处进行后处理。

本实用新型是这样实现的，提供一种钙钛矿太阳能电池，包括钙钛矿薄膜层，所述钙钛矿薄膜层采用如前所述的钙钛矿溶液与表面活性剂分步涂布设备来制备的。