[发明专利]连续生长大尺寸钙钛矿单晶的装置及方法

摘要

本发明公开了一种连续生长大尺寸钙钛矿单晶的装置及方法，基于环流和逆温结晶来连续生长具有高结晶质量的钙钛矿单晶，属于新型材料器件制造工艺领域。本发明装置利用钙钛矿晶体生长瓶和原料驱动瓶中的温度差使装置中的钙钛矿溶液环流，将原料驱动瓶中的过饱和的钙钛矿溶液源源不断的输运到钙钛矿晶体生长瓶中参与逆温结晶。并通过控制钙钛矿晶体生长瓶和原料驱动瓶的各自的温度T1、T2和相应的温度差T，整体钙钛矿单晶的生长时间t，以及通过原料驱动瓶加入装置的原料m来控制钙钛矿单晶的生长速度和生长大小。本发明可以连续并且快速的生长钙钛矿单晶，易于大规模生产。通过本发明晶体制备方法，可生长得到对角线长度为钙钛矿晶体生长瓶尺寸大小的钙钛矿单晶，最大生长速度为1厘米/天，具有显著的产业化推广价值。

主权项

1.一种连续生长大尺寸钙钛矿单晶的装置，其特征在于：包括钙钛矿晶体生长瓶(1)和原料驱动瓶(2)，在所述钙钛矿晶体生长瓶(1)和所述原料驱动瓶(2)的瓶口分别设置瓶塞，将所述钙钛矿晶体生长瓶(1)和所述原料驱动瓶(2)的瓶身通过组装连接槽(3)进行连通，形成连通器形的晶体生长主体容器，将所述钙钛矿晶体生长瓶(1)和所述原料驱动瓶(2)分别放置在两个加热装置的加热台(4)上，通过温控系统控制加热装置，分别对在所述钙钛矿晶体生长瓶(1)和在所述原料驱动瓶(2)中的物质的温度进行调控，其中所述钙钛矿晶体生长瓶(1)设置于油浴锅中，将油浴锅放置在加热装置的加热台(4)上，或者使加热台(4)形成槽形的油浴锅，在油浴锅中加入适量的油(5)，并使油浴锅中的油(5)的液面位置高过所述钙钛矿晶体生长瓶(1)底部的高度大于需要生长的目标钙钛矿单晶的厚度；利用温度差自发形成环流，从而将原料从原料驱动瓶(2)不断地输送到钙钛矿晶体生长瓶(1)，进行连续生长大尺寸钙钛矿单晶。