本發(fā)明涉及鈣鈦礦電池制備，特別涉及一種鈣鈦礦結(jié)晶裝置。

背景技術(shù)：

1、鈣鈦礦太陽能電池較普通太陽能電池具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率，因此具有較強的優(yōu)勢。在鈣鈦礦太陽能電池的制造過程中，鈣鈦礦薄膜結(jié)晶是關(guān)鍵工序。目前，業(yè)界普遍采用真空抽氣法來實現(xiàn)鈣鈦礦薄膜的干燥和結(jié)晶，且通常是在工藝腔下方進行抽氣。

2、真空抽氣法的具體操作步驟為：先在樣品表面涂抹鈣鈦礦前驅(qū)體溶液，形成涂層，而后將涂覆好的樣品放置于特定的工藝腔體內(nèi)，確保涂層面朝上，隨后啟動下方的真空泵抽真空，使腔體內(nèi)部達到負壓，從而促進鈣鈦礦涂層溶劑揮發(fā)，形成結(jié)晶。在此過程中，涂層上方的氣流會先繞到樣品的邊緣再從下方的抽氣嘴排出，則邊緣區(qū)域的流速會比中心區(qū)域的流速快，進而導(dǎo)致邊緣的溶劑揮發(fā)速度大于中心區(qū)域，從而引發(fā)邊緣區(qū)域與中心區(qū)域結(jié)晶不均勻的問題。在小面積電池的生產(chǎn)中，由于涂層表面積較小，邊緣區(qū)域和中心區(qū)域之間的流速差異不大，因此結(jié)晶不均勻的問題不會太明顯。然而，在制造大面積電池時，涂層面積的增加會放大邊緣和中心區(qū)域的流速差異，進而導(dǎo)致結(jié)晶不均勻的現(xiàn)象凸顯。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提出一種鈣鈦礦結(jié)晶裝置，旨在解決鈣鈦礦結(jié)晶裝置由于流場分布不均而導(dǎo)致的結(jié)晶不均勻的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的鈣鈦礦結(jié)晶裝置包括結(jié)晶爐和抽氣系統(tǒng)，所述結(jié)晶爐內(nèi)設(shè)置有結(jié)晶腔，所述抽氣系統(tǒng)包括若干抽氣嘴，若干所述抽氣嘴均勻排布在所述結(jié)晶腔的上部，以對所述結(jié)晶腔的中心區(qū)域和邊緣區(qū)域均勻抽氣。

3、在一實施方式中，所述鈣鈦礦結(jié)晶裝置還包括送氣系統(tǒng)，所述送氣系統(tǒng)包括若干送氣嘴，若干所述送氣嘴均勻排布在所述結(jié)晶腔的上部，用于向所述結(jié)晶腔輸送氣體，且每一所述抽氣嘴的周側(cè)均勻排布有至少兩個所述送氣嘴。

4、在一實施方式中，所述結(jié)晶爐的頂壁開設(shè)有開口，所述鈣鈦礦結(jié)晶裝置還包括風箱，所述風箱可拆卸地設(shè)置在所述結(jié)晶爐的頂部并將所述開口進行封堵。所述風箱的底板上開設(shè)有若干抽氣口和若干送氣口，所述抽氣口的數(shù)量與所述抽氣嘴的數(shù)量一致，所述送氣口的數(shù)量與所述送氣嘴的數(shù)量一致，每一所述抽氣口的周側(cè)均勻排布有至少兩個送氣口，所述抽氣嘴和所述送氣嘴均設(shè)置在所述風箱內(nèi)，且一所述抽氣嘴與一所述抽氣口連通設(shè)置，一所述送氣嘴與一所述送氣口連通設(shè)置。

5、在一實施方式中，所述抽氣系統(tǒng)還包括抽氣泵和抽氣管，所述抽氣泵設(shè)置在所述風箱的外部，所述抽氣管設(shè)置在所述風箱和所述抽氣泵之間，用于連通所述抽氣嘴和所述抽氣泵。

6、在一實施方式中，所述抽氣管包括第一支流管、第一分流管和第一匯合管，所述第一支流管的數(shù)量與所述抽氣嘴的數(shù)量一致，所述第一支流管設(shè)置在所述風箱內(nèi)，且一所述第一支流管與一所述抽氣嘴連通設(shè)置，所述第一支流管分為若干組；所述第一分流管的數(shù)量與所述第一支流管的組數(shù)相同，所述第一分流管至少部分設(shè)置在所述風箱內(nèi)，一組第一支流管交匯于一所述第一分流管；所述第一匯合管設(shè)置在所述風箱的外部，所述第一分流管的背離所述第一支流管的一端交匯于所述第一匯合管，所述第一匯合管的背離所述第一分流管的一端與所述抽氣泵連通。其中，所述第一匯合管上設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥，所述第一調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)所述第一匯合管的過流截面的大小。

7、在一實施方式中，所述送氣系統(tǒng)還包括若干送氣罐和送氣管，若干所述送氣罐設(shè)置在所述風箱的外部，且各個送氣罐用于存儲不同類型的氣體，所述送氣管設(shè)置在所述風箱和所述送氣罐之間，用于連通所述送氣嘴和所述送氣罐。

8、在一實施方式中，所述送氣管包括第一輸氣管、第二輸氣管和第三輸氣管，所述第一輸氣管的數(shù)量與所述送氣嘴的數(shù)量一致，所述第一輸氣管至少部分設(shè)置在所述風箱內(nèi)，且一所述第一輸氣管與一所述送氣嘴連通設(shè)置；所有所述第一輸氣管均與所述第二輸氣管連通設(shè)置。所述第三輸氣管的數(shù)量與所述送氣罐的數(shù)量一致，所述第三輸氣管設(shè)置在所述風箱的外部，且所述第三輸氣管的一端與第二輸氣管連通設(shè)置，所述第三輸氣管的另一端與一所述送氣罐連通設(shè)置。其中，每一所述第三輸氣管上均設(shè)置有第二調(diào)節(jié)閥，所述第二調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)相對應(yīng)的第三輸氣管的過流截面的大小。

9、在一實施方式中，所述結(jié)晶爐具有相對設(shè)置的進料端和出料端，所述結(jié)晶爐內(nèi)設(shè)置有第一傳送結(jié)構(gòu)，所述第一傳送結(jié)構(gòu)用于帶動樣品在所述進料端和所述出料端之間進行移動。

10、在一實施方式中，所述結(jié)晶爐內(nèi)設(shè)置有第一加熱載臺，所述第一加熱載臺設(shè)置在所述第一傳送結(jié)構(gòu)的傳動帶上，用于承載所述第一傳送結(jié)構(gòu)所輸送的樣品并對所述樣品進行加熱。

11、在一實施方式中，所述鈣鈦礦結(jié)晶裝置還包括進料爐和出料爐，所述進料爐設(shè)置在所述結(jié)晶爐的進料端，且所述進料爐的出料口與所述結(jié)晶爐的進料口對接設(shè)置，所述出料爐設(shè)置在所述結(jié)晶爐的出料端，且所述出料爐的進料口與所述結(jié)晶爐的出料口對接設(shè)置。所述進料爐內(nèi)設(shè)置有第二傳送結(jié)構(gòu)，所述出料爐內(nèi)設(shè)置有第三傳送結(jié)構(gòu)，且所述第一傳送結(jié)構(gòu)、所述第二傳送結(jié)構(gòu)和所述第三傳送結(jié)構(gòu)的輸送面共面設(shè)置。其中，所述結(jié)晶爐至少設(shè)置有兩個，兩個以上所述結(jié)晶爐并排設(shè)置在所述進料爐和所述出料爐之間；或者，所述結(jié)晶爐的長度大于所述進料爐和所述出料爐的長度。

12、本鈣鈦礦結(jié)晶裝置中的抽氣系統(tǒng)包括若干抽氣嘴，若干抽氣嘴陣列排布在結(jié)晶腔的上部，且抽氣嘴從中心區(qū)域到邊緣區(qū)域均勻排布，從而可對結(jié)晶腔的中心區(qū)域和邊緣區(qū)域均勻抽氣，確保涂層的中心區(qū)域和邊緣區(qū)域能夠形成均勻的氣流，保證涂層各個區(qū)域的溶劑揮發(fā)速率保持一致，保證結(jié)晶的均勻性。而且，本技術(shù)方案中的抽氣嘴從涂層上方進行抽氣，氣流方向向上，氣流中攜帶的溶劑隨氣流向上排出，不會流經(jīng)旁邊區(qū)域，也就不會干擾旁邊區(qū)域的結(jié)晶，使得結(jié)晶更加均勻。顯然，本鈣鈦礦結(jié)晶裝置消除了涂層表面邊緣區(qū)域與中心區(qū)域之間的流速差異，避免了因流速不均而導(dǎo)致的結(jié)晶不均勻問題，不僅能保證小面積鈣鈦礦太陽能電池結(jié)晶的均勻性，也能保證大面積鈣鈦礦太陽能電池結(jié)晶的均勻性。

技術(shù)特征：

1.一種鈣鈦礦結(jié)晶裝置，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦結(jié)晶裝置，其特征在于，所述鈣鈦礦結(jié)晶裝置還包括送氣系統(tǒng)，所述送氣系統(tǒng)包括若干送氣嘴，若干所述送氣嘴均勻排布在所述結(jié)晶腔的上部，用于向所述結(jié)晶腔輸送氣體，且每一所述抽氣嘴的周側(cè)均勻排布有至少兩個所述送氣嘴。

3.如權(quán)利要求2所述的鈣鈦礦結(jié)晶裝置，其特征在于，所述結(jié)晶爐的頂壁開設(shè)有開口，所述鈣鈦礦結(jié)晶裝置還包括風箱，所述風箱可拆卸地設(shè)置在所述結(jié)晶爐的頂部并將所述開口進行封堵；

4.如權(quán)利要求3所述的鈣鈦礦結(jié)晶裝置，其特征在于，所述抽氣系統(tǒng)還包括：

5.如權(quán)利要求4所述的鈣鈦礦結(jié)晶裝置，其特征在于，所述抽氣管包括：

6.如權(quán)利要求3所述的鈣鈦礦結(jié)晶裝置，其特征在于，所述送氣系統(tǒng)還包括：

7.如權(quán)利要求6所述的鈣鈦礦結(jié)晶裝置，其特征在于，所述送氣管包括：

8.如權(quán)利要求1至7任一項所述的鈣鈦礦結(jié)晶裝置，其特征在于，所述結(jié)晶爐具有相對設(shè)置的進料端和出料端，所述結(jié)晶爐內(nèi)設(shè)置有第一傳送結(jié)構(gòu)，所述第一傳送結(jié)構(gòu)用于帶動樣品在所述進料端和所述出料端之間進行移動。

9.如權(quán)利要求8所述的鈣鈦礦結(jié)晶裝置，其特征在于，所述結(jié)晶爐內(nèi)設(shè)置有第一加熱載臺，所述第一加熱載臺設(shè)置在所述第一傳送結(jié)構(gòu)的傳動帶上，用于承載所述第一傳送結(jié)構(gòu)所輸送的樣品并對所述樣品進行加熱。

10.如權(quán)利要求8所述的鈣鈦礦結(jié)晶裝置，其特征在于，所述鈣鈦礦結(jié)晶裝置還包括進料爐和出料爐，所述進料爐設(shè)置在所述結(jié)晶爐的進料端，且所述進料爐的出料口與所述結(jié)晶爐的進料口對接設(shè)置，所述出料爐設(shè)置在所述結(jié)晶爐的出料端，且所述出料爐的進料口與所述結(jié)晶爐的出料口對接設(shè)置；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鈣鈦礦結(jié)晶裝置，涉及鈣鈦礦電池制備技術(shù)領(lǐng)域，其中，本鈣鈦礦結(jié)晶裝置包括結(jié)晶爐和抽氣系統(tǒng)，所述結(jié)晶爐內(nèi)設(shè)置有結(jié)晶腔，所述抽氣系統(tǒng)包括若干抽氣嘴，若干所述抽氣嘴均勻排布在所述結(jié)晶腔的上部，以對所述結(jié)晶腔的中心區(qū)域和邊緣區(qū)域均勻抽氣。本鈣鈦礦結(jié)晶裝置從涂層上方均勻抽氣，消除了涂層表面邊緣區(qū)域與中心區(qū)域之間的流速差異，避免了因流速不均而導(dǎo)致的結(jié)晶不均勻問題。

技術(shù)研發(fā)人員：劉磊,劉紅,向飛,王奇,劉支賽,溫言杰
受保護的技術(shù)使用者：深圳市光因科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6