一种多流干燥气刀及利用该气刀制备钙钛矿太阳电池中钙钛矿薄膜的方法与流程

文档序号:12474394阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多流干燥气刀,其特征在于:该多流干燥气刀内开设有若干吹气通道和若干吸气通道,且吹气通道和吸气通道在多流干燥气刀内相互间隔设置,吹气通道的底部刀口和吸气通道的底部刀口均为圆弧形过渡,吹气通道的顶部与位于多流干燥气刀外部的高压吹气管路相连,吸气通道的顶部与位于多流干燥气刀外部的低压吸气管路相连;每个吹气通道吹出的气体在多流干燥气刀下方形成水平气流并进入与该吹气通道相邻的吸气通道中。

2.一种利用权利要求1所述的多流干燥气刀制备钙钛矿太阳电池中钙钛矿薄膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将钙钛矿溶液涂敷在基体表面形成钙钛矿液膜,并将钙钛矿液膜置于多流干燥气刀下方;

2)多流干燥气刀的吹气通道吹出稀释气流,稀释气流流经钙钛矿液膜表面并吸纳钙钛矿液膜中的溶剂成分,对钙钛矿液膜进行干燥,吸收了溶剂成分的稀释气流离开钙钛矿液膜表面后由吸气通道吸入并向外界排出,加快钙钛矿液膜中溶剂成分的蒸发速度,直至钙钛矿液膜完全干燥,即得到钙钛矿薄膜;其中稀释气流是指不含有钙钛矿液膜中溶剂成分的气流,或含有的钙钛矿液膜中溶剂成分的浓度低于钙钛矿液膜表面区域溶剂饱和蒸汽压的气流。

3.根据权利要求2所述的利用多流干燥气刀制备钙钛矿太阳电池中钙钛矿薄膜的方法,其特征在于:所述的多流干燥气刀与钙钛矿液膜之间的间隔距离为0.01~5mm。

4.根据权利要求2所述的利用多流干燥气刀制备钙钛矿太阳电池中钙钛矿薄膜的方法,其特征在于:所述的吹气通道吹出的稀释气流的温度为-20~300℃。

5.根据权利要求2所述的利用多流干燥气刀制备钙钛矿太阳电池中钙钛矿薄膜的方法,其特征在于:所述的多流干燥气刀为固定式多流干燥气刀或可移动式多流干燥气刀。

6.根据权利要求2所述的利用多流干燥气刀制备钙钛矿太阳电池中钙钛矿薄膜的方法,其特征在于:所述步骤2)在进行过程中通过控制干燥过程条件,在基体表面均匀异相形核并生长,得到均匀致密对基体全覆盖的钙钛矿薄膜。

7.根据权利要求6所述的利用多流干燥气刀制备钙钛矿太阳电池中钙钛矿薄膜的方法,其特征在于:所述的控制干燥过程条件是指调控吹气通道吹出的稀释气流的流速、稀释气流的气流量、稀释气流的温度、多流干燥气刀的移动速度、多流干燥气刀与钙钛矿液膜的距离、以及吸气通道的吸气速度,使钙钛矿液膜过饱和程度不达到均相形核的程度,抑制钙钛矿液膜中均相形核,使基体表面优先异相形核,并继续结晶生长。

8.根据权利要求2所述的利用多流干燥气刀制备钙钛矿太阳电池中钙钛矿薄膜的方法,其特征在于:所述的钙钛矿溶液中的溶剂为DMF、DMSO或γ-丁内脂中的一种或两种任意比例的混合溶剂;钙钛矿溶液中的溶质为摩尔比为1:1的PbX2和AY,其中X为I、Br或Cl,A为CH3NH3或CH2(NH2)2,Y为I、Br或Cl,X与Y相同或不同,在钙钛矿溶液中PbX2和AY形成A PbX2Y,APbX2Y的质量百分浓度为10~50%。

9.根据权利要求2所述的利用多流干燥气刀制备钙钛矿太阳电池中钙钛矿薄膜的方法,其特征在于:采用刮涂、喷雾或涂布的方式将钙钛矿溶液涂敷在基体表面,得到的钙钛矿液膜的厚度≤5000nm。

10.根据权利要求2所述的利用多流干燥气刀制备钙钛矿太阳电池中钙钛矿薄膜的方法,其特征在于:在钙钛矿液膜干燥完成后,将得到的薄膜在50~300℃下进行2min~10h的热处理,即得到钙钛矿薄膜。

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