[实用新型]钙钛矿与表面活性剂的混合溶液的涂布设备及钙钛矿电池

说明书

本实用新型涉及一种钙钛矿与表面活性剂的混合溶液的涂布设备，包括涂布模头、模头升降台、后处理装置、涂布平台以及传送装置，待涂布的基底被涂布模头涂布后被传送装置输送到后处理装置进行后处理，在传送装置的驱动下，模头升降台与涂布平台之间相对移动；涂布模头通过导管与带有混合腔的注射泵接通，注射泵与至少两个原料瓶接通，一个原料瓶中装有钙钛矿溶液，另一个原料瓶中装有表面活性剂溶液，注射泵分别同时抽吸钙钛矿溶液和表面活性剂溶液注入到混合腔中混合，混合溶液被输送给涂布模头使用。本实用新型还公开使用该涂布设备制备钙钛矿电池。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与表面活性剂的混合溶液的涂布设备及钙钛矿电池。

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CN107739611A、专利名称为一种快速简单制备室温CsPbX3钙钛矿量子点的方法的中国专利中，虽然公开了采用油酸油胺作为钙钛矿前驱体溶液的表面活性剂制备钙钛矿量子点的方法，且有利于将钙钛矿溶液内各组分的溶解，并乳化甲苯在乙醇溶剂中，可是该种技术并不适用于钙钛矿前驱体溶液的成膜过程。

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，101是基底，在导电层101上制备了亲油性的电子/空穴传输层102-2，亲油性的电子/空穴传输层102-2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。106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，提供一种钙钛矿与表面活性剂的混合溶液的涂布设备及钙钛矿电池，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，提供一种钙钛矿与表面活性剂的混合溶液的涂布设备，包括涂布模头、模头升降台、后处理装置、涂布平台以及传送装置，所述涂布模头设置在模头升降台上，所述涂布模头以及后处理装置相互分开且分别设置在涂布平台的上方，放置在涂布平台上的待涂布的基底被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，在所述传送装置的驱动下，所述模头升降台与涂布平台之间产生相对移动，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带有混合腔的注射泵接通，所述注射泵的混合腔通过管路与至少两个原料瓶分别接通，其中至少一个原料瓶中盛装有钙钛矿溶液，至少另一个原料瓶中盛装有表面活性剂溶液，所述注射泵按设定的体积比分别同时抽吸钙钛矿溶液和表面活性剂溶液注入到混合腔中混合，混合后的混合溶液通过导管被输送给涂布模头使用。

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与表面活性剂的混合溶液的涂布设备来制备的。