一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法与流程

本发明涉及钙钛矿膜，尤其是指一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法。

背景技术：

1、钙钛矿太阳能电池是一种利用有机金属卤化物半导体将太阳能转化为电能的新型太阳能电池，相比于传统的晶硅板太阳能电池，钙钛矿太阳能电池转化效率高、价格便宜，而且可以做成柔性的材料，将太阳能应用到更多的场景中。

2、钙钛矿太阳能电池的核心结构是钙钛矿吸光层，它是通过在导电基底上形成一层钙钛矿膜，从而吸收太阳能，但是由于钙钛矿膜容易受温度、光照等因素影响其的稳定性，目前还未大批量投产，钙钛矿膜依然处于实验研究中；实验室中制备钙钛矿膜，首先将导电基底放入操作台中，然后将旋涂溶液滴在导电基座中部，操作台带着导电基底旋转，旋涂溶液受离心力，均匀分布在导电基座的表面上，结晶后形成钙钛矿膜。

3、但是，在研究中，需要制备不同大小的钙钛矿膜，但是由于操作台是固定的无法调节，在制备较小的钙钛矿膜时，旋涂溶液随操作台旋转时，部分旋涂溶液会离开导电基底，流到操作台上，每次使用后为不影响下一个钙钛矿膜的制备，都需要进行清理；在制备较大的钙钛矿膜时，仅有导电基座的中部位于操作台上，由于导电基座为柔性材料，导电基座的边缘由于受到的重力，会轻微的向下倾斜，使旋涂时，导电基座中间的旋涂液会向导电基座的边缘移动，旋涂溶液分布不均匀，成型的钙钛矿膜中间薄，边缘厚，旋涂效果差。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中上述问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法，包括以下步骤：

3、s1：将方形导电基底放入钙钛矿膜的旋涂装置中；

4、s2：在导电基底中间滴入过量的碘化铅溶液；

5、s3：启动旋涂装置，使导电基底中间的碘化铅溶液均匀布满导电基底上并结晶成碘化铅薄膜；关闭旋涂装置；

6、s4：在导电基底上的碘化铅薄膜中间滴入适量的铵盐溶液；

7、s5：再次启动旋涂装置，使导电基底中间的铵盐溶液均匀布满碘化铅薄膜上，使铵盐与碘化铅薄膜进行反应，形成钙钛矿膜后，关闭旋涂装置；

8、s6：对方形钙钛矿膜进行裁切，使钙钛矿膜呈液滴状；

9、在本发明的一个实施例中，所述旋涂装置包括操作台；所述操作台内设第一空腔；所述操作台上设置有若干个伸缩杆；若干个所述伸缩杆呈圆周阵列分布设置在操作台的上端；所述伸缩杆的一侧上固定连接有齿条；所述伸缩杆和齿条的一端位于第一空腔内，伸缩杆和齿条位于操作台的外侧；所述操作台的侧壁上开设有若干个配合伸缩杆和齿条滑动连接的第一滑槽；所述第一滑槽位于操作台的侧壁上端；所述第一空腔下端内滑动连接有内齿环；所述第一空腔内设置有若干个齿轮，所述齿轮与齿条一一对应；所述齿轮的下端与内齿环啮合配合，齿轮的上端与对应的齿条啮合配合；所述操作台的下方固定连接有第一电机；所述第一电机的输出端贯穿操作台的底部，且与其中一个齿轮固定连接；所述伸缩杆远离操作台的一端固定连接有支撑板；

10、在本发明的一个实施例中，所述第一空腔内固定连接有限位环；所述限位环上开设有若干个配合伸缩杆和齿条滑动连接的第二滑槽；所述第二滑槽位于限位环的上端；

11、在本发明的一个实施例中，所述操作台的下方设置有控制台；所述控制台的上方固定连接有支撑杆；所述支撑杆内设第二空腔；所述第二空腔内固定连接有第二电机；所述第二电机的输出端贯穿支撑杆的顶部，且与操作台的中部固定连接；所述支撑杆的顶部与操作台的底部转动连接；所述第一电机位于支撑杆的外侧；

12、在本发明的一个实施例中，所述操作台的顶部开设有若干个第一负压孔；所述操作台的底部连通有抽气泵；

13、在本发明的一个实施例中，所述支撑板的顶部开设有若干个第二负压孔；所述支撑板内设第三空腔；所述伸缩杆内设第四空腔；所述第三空腔、第四空腔和第一空腔连通；

14、在本发明的一个实施例中，所述操作台和控制台之间设置有支撑环；所述支撑环的下端与控制台固定连接，支撑环的上端与操作台滑动连接；所述支撑杆和第一电机位于支撑环的内部；

15、在本发明的一个实施例中，所述支撑环外壁上固定连接有环形收集器；所述环形收集器用于收集从导电基底边缘流出的旋涂的溶液；

16、在本发明的一个实施例中，所述环形收集器内设有凹槽；所述凹槽内开设有出料口；

17、在本发明的一个实施例中，所述控制台上接触连接有集液箱；所述集液箱位于出料口的下方；

18、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

19、1.本发明为了在对不同大小的方形导电基底进行旋涂时，各支撑板和操作台可以对导电基底进行支撑，同时使得碘化铅溶液和铵盐溶液在旋涂时不会涂到操作台和支撑板上，避免对操作台和支撑板的清理；通过启动第一电机；第一电机的输出端带动其中一个齿轮转动，由于齿轮的下端与内齿环啮合配合，因此齿轮转动带动内齿环转动，内齿环带动其他的齿轮一同转动；使得所有的齿轮同时转动，由于齿轮的上端与对应的齿条啮合配合，因此齿轮带动齿条和伸缩杆在操作台侧壁的滑槽内移动，滑槽对伸缩杆和齿条的移动方向进行了限制，实现若干个伸缩杆同时缩短或者伸长，调节支撑板到操作台的距离，使得支撑板远离操作台的端部与方形的导电基底的边缘对齐，使得在对不同大小的导电基底进行旋涂时，各支撑板和操作台可以分别对导电基底的中部和边缘进行支撑，使旋涂效果更好；同时使得碘化铅溶液和铵盐溶液在旋涂时不会涂到操作台和支撑板上，避免对操作台和支撑板的清理；

20、2.本发明为了使导电基底固定在操作台上，将导电基底放在操作台上合适的位置后，通过控制台启动抽气泵，抽气泵将第一空腔内的空气抽走，使第一空腔内形成负压；再通过第一负压孔将导电基底的中部负压在操作台上；使导电基底固定在操作台上，不会因导电基底和操作台之间的摩擦力，转动速度减慢或者偏离；为了使软性的导电基底的边缘不会在转动过程中移动，通过控制台启动抽气泵，抽气泵将第一空腔内的空气抽走，使第一空腔内形成负压；由于第三空腔、第四空腔和第一空腔连通；因此第三空腔和第二空腔内也形成负压，再通过第二负压孔将导电基底的边缘负压在支撑板上；使软性的导电基底的边缘不会在转动过程中移动。

技术特征：

1.一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法，其特征在于：所述旋涂装置包括操作台(1)；所述操作台(1)内设第一空腔；所述操作台(1)上设置有若干个伸缩杆(2)；若干个所述伸缩杆(2)呈圆周阵列分布设置在操作台(1)的上端；所述伸缩杆(2)的一侧上固定连接有齿条(3)；所述伸缩杆(2)和齿条(3)的一端位于第一空腔内，伸缩杆(2)和齿条(3)位于操作台(1)的外侧；所述操作台(1)的侧壁上开设有若干个配合伸缩杆(2)和齿条(3)滑动连接的第一滑槽；所述第一滑槽位于操作台(1)的侧壁上端；所述第一空腔下端内滑动连接有内齿环(4)；所述第一空腔内设置有若干个齿轮(5)，所述齿轮(5)与齿条(3)一一对应；所述齿轮(5)的下端与内齿环(4)啮合配合，齿轮(5)的上端与对应的齿条(3)啮合配合；所述操作台(1)的下方固定连接有第一电机(6)；所述第一电机(6)的输出端贯穿操作台(1)的底部，且与其中一个齿轮(5)固定连接；所述伸缩杆(2)远离操作台(1)的一端固定连接有支撑板(7)。

3.根据权利要求2所述的一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法，其特征在于：所述第一空腔内固定连接有限位环(8)；所述限位环(8)上开设有若干个配合伸缩杆(2)和齿条(3)滑动连接的第二滑槽；所述第二滑槽位于限位环(8)的上端。

4.根据权利要求3所述的一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法，其特征在于：所述操作台(1)的下方设置有控制台(9)；所述控制台(9)的上方固定连接有支撑杆(10)；所述支撑杆(10)内设第二空腔；所述第二空腔内固定连接有第二电机(11)；所述第二电机(11)的输出端贯穿支撑杆(10)的顶部，且与操作台(1)的中部固定连接；所述支撑杆(10)的顶部与操作台(1)的底部转动连接；所述第一电机(6)位于支撑杆(10)的外侧。

5.根据权利要求4所述的一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法，其特征在于：所述操作台(1)的顶部开设有若干个第一负压孔(12)；所述操作台(1)的底部连通有抽气泵(13)。

6.根据权利要求5所述的一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法，其特征在于：所述支撑板(7)的顶部开设有若干个第二负压孔(14)；所述支撑板(7)内设第三空腔；所述伸缩杆(2)内设第四空腔；所述第三空腔、第四空腔和第一空腔连通。

7.根据权利要求6所述的一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法，其特征在于：所述操作台(1)和控制台(9)之间设置有支撑环(15)；所述支撑环(15)的下端与控制台(9)固定连接，支撑环(15)的上端与操作台(1)滑动连接；所述支撑杆(10)和第一电机(6)位于支撑环(15)的内部。

8.根据权利要求7所述的一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法，其特征在于：所述支撑环(15)外壁上固定连接有环形收集器(16)；所述环形收集器(16)用于收集从导电基底边缘流出的旋涂的溶液。

9.根据权利要求8所述的一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法，其特征在于：所述环形收集器(16)内设有凹槽；所述凹槽内开设有出料口(17)。

10.根据权利要求9所述的一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法，其特征在于：所述控制台(9)上接触连接有集液箱(18)；所述集液箱(18)位于出料口(17)的下方。

技术总结
本发明涉及钙钛矿膜领域，具体是一种防晕圈液滴状钙钛矿膜的制备方法，包括以下步骤：S1：将方形导电基底放入钙钛矿膜的旋涂装置中；S2：在导电基底中间滴入过量的碘化铅溶液；S3：启动旋涂装置，使导电基底中间的碘化铅溶液均匀布满导电基底上并结晶成碘化铅薄膜；关闭旋涂装置；S4：在导电基底上的碘化铅薄膜中间滴入适量的铵盐溶液；S5：再次启动旋涂装置，使导电基底中间的铵盐溶液均匀布满碘化铅薄膜上，使铵盐与碘化铅薄膜进行反应，形成钙钛矿膜后，关闭旋涂装置；S6：对方形钙钛矿膜进行裁切，使钙钛矿膜呈液滴状；使得碘化铅溶液和铵盐溶液在旋涂时不会涂到操作台和支撑板上，避免对操作台和支撑板的清理。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：华碧光能科技（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15