加热结晶设备及结晶方法与流程

专利2026-09-10  3


本发明涉及电池设备领域,具体指一种加热结晶设备及结晶方法。


背景技术:

1、太阳能电池是一种将太阳能直接转换为电能的装置,具有环境友好、可再生和广泛的应用前景。在太阳能电池的构造中,吸收层的选择对电池的整体性能起着决定性的作用。近年来,钙钛矿结晶材料因其卓越的性能而备受关注,被广泛研究和应用于太阳能电池的吸收层。钙钛矿材料不仅具有高的光吸收系数和宽光谱响应范围,而且生产成本相对较低,这使得钙钛矿太阳能电池成为光伏领域的一个新兴研究方向。

2、钙钛矿材料的制备主要通过溶液加工方法,即将钙钛矿前驱体溶液涂布在基底上,然后通过加热使溶剂蒸发,最后干燥结晶,从而促使钙钛矿材料结晶形成薄膜。然而,在这一过程中,钙钛矿溶剂的挥发会产生一些有害气体,如甲基铅碘化物(mmi)和其他有机挥发性化合物(vocs),这些气体对环境和人体健康可能构成严重威胁,尤其实在干燥结晶过程中,上述有害气体的扩散程度更甚。因此,对这类气体的有效回收和排放是钙钛矿太阳能电池生产过程中的一个重要环节。

3、目前,处理这些有害气体的常规方法是在结晶设备附近设置气体回收设备,并通过排气管将二者连接。然而,这种方法存在多个缺陷。首先,结晶设备及气体回收设备相对独立设置,二者均各自具有较大的占地面积,因此,在受限的车间内常常将二者堆叠放置,基于此,当需要检修结晶设备时二者之间的连接管路会相互干涉,这无疑增加了检修的难度和时间。此外,由于结晶设备与气体回收设备连接的排气管的管径通常较大,为了固定排气管,需要在系统中添加拖链、卡箍等结构,这不仅使得系统操作更加复杂,也增加了设备故障、甚至安全隐患的风险。


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结晶设备及气体回收设备配合程度低,管路设置不利于实际检修的问题,提供一种加热结晶设备及结晶方法。

2、为解决上述技术问题,本发明提供了一种加热结晶设备,用于钙钛矿电池吸光层加热结晶,其包括:气体处理机构,所述气体处理机构包括箱体以及气体处理器,所述气体处理器设置于所述箱体内部;加热结晶机构,其包括移动板,所述移动板上方设有加热腔,所述移动板滑动连接于所述箱体上;对接机构,所述对接机构设置于所述气体处理机构与所述加热结晶机构之间,且所述对接机构分别连通所述气体处理机构与所述加热结晶机构;当所述加热结晶设备处于工作状态时,所述对接机构内部导通,所述气体处理器与所述加热腔通过所述对接机构相互连通;当所述加热结晶设备处于检修状态时,所述对接机构内部阻断,所述气体处理器与所述加热腔相互分离。

3、在本发明的一个实施例中,所述对接机构包括固定组件以及移动组件,其中,所述固定组件连接于所述箱体,其包括至少一个第一对接管路,所述第一对接管路与所述气体处理器连通;所述移动组件连接于所述移动板,其包括至少一个第二对接管路,所述第二对接管路与所述加热腔连通;当所述加热结晶设备处于工作状态时,所述第一对接管路与所述第二对接管路对接,以连通所述气体处理器与所述加热腔;当所述加热结晶设备处于检修状态时,所述第一对接管路与所述第二对接管路相互脱离,以分离所述气体处理器与所述加热腔。

4、在本发明的一个实施例中,所述第一对接管路包括第一管体,所述第一管体两端分别设有第一连通部以及第一对接部,所述第一连通部通过第一导气管与所述气体处理器连通,所述第一对接部朝向所述第二对接管路设置。

5、在本发明的一个实施例中,所述第二对接管路包括第二管体,所述第二管体的两端分别设有第二连通部以及第二对接部,所述第二连通部通过第二导气管与所述加热腔连通,所述第二对接部朝向所述第一对接管路设置,当所述加热结晶设备处于工作状态时,所述第二对接部插设于所述第一对接部中。

6、在本发明的一个实施例中,所述第二对接管路还包括密封圈,所述密封圈套设于所述第二对接部上,当所述加热结晶设备处于工作状态时,所述密封圈与所述第二对接部内壁之间过盈配合。

7、在本发明的一个实施例中,所述固定组件还包括第一安装座,所述第一安装座连接于所述箱体,其上包括升降调节板,所述升降调节板可沿本设备高度方向移动,所述第一对接管路连接于所述升降调节板;所述第二对接管路还包括第二安装座,所述第二安装座连接于所述移动板,所述第二对接管路连接于所述第二安装座。

8、在本发明的一个实施例中,所述气体处理机构还包括至少一个滑动模组,所述滑动模组沿第一方向延伸,所述加热结晶机构滑动连接于所述滑动模组;所述加热结晶机构包括至少一个滑板,所述滑板连接于所述移动板,至少一个所述滑板对应滑动连接于至少一个所述滑动模组。

9、在本发明的一个实施例中,所述滑动模组包括第一滑轨以及第二滑轨,其中,所述第一滑轨设置于所述滑动模组顶面,所述第二滑轨设置于所述滑动模组侧面;所述滑板包括支撑条以及限位条,所述支撑条滑动嵌设于对应的所述第一滑轨,所述限位条滑动嵌设于对应的所述第二滑轨。

10、本发明还提供一种钙钛矿电池吸光层结晶方法,其通过上述的加热结晶设备对待结晶钙钛矿电池基板进行处理,其包括如下步骤:s1、将气体处理器于第一对接管路连通,同时将加热腔与第二对接管路连通;s2、将当所述钙钛矿电池吸收层结晶设备调整至工作状态后,将待结晶钙钛矿电池基板置于加热腔中加热结晶成膜,此时,所述第一对接管路与所述第二对接管路对接、所述气体处理器与所述加热腔连通,气体处理机构收集加热过程中钙钛矿吸光层蒸发出的气体;s3、加热结晶完成,当所述加热结晶设备调整至检修状态时,所述第一对接管路与所述第二对接管路相互脱离,待检修调整后进行下一次加热结晶。

11、在本发明的一个实施例中,步骤s1具体为:将气体处理器与第一对接管路连通,同时将加热腔与第二对接管路连通,且调整第一对接管路与第二对接管路位置,使二者位于同一直线上。

12、在本发明的一个实施例中,步骤s2中,加热结晶过程具体为:将涂布后的吸收层基材进行真空干燥,干燥完成后通过加热进行干燥结晶。

13、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:

14、本发明所述的加热结晶设备及结晶方法,一方面通过气体处理机构与加热结晶机构之间相对移动的配合关系,使二者在工作状态下能够最大程度减小其占用空间,在检修时也能够相互灵活移动;另一方面,本申请在工作状态时能够通过对接机构连通,在检修状态时又能够相互分离,由此避免了常规设备中需要频繁进行管路对接的问题,不仅为检修操作提供极大便利,而且提高了管路对接效率和效果,基于此,相比于现有常规加热结晶设备来说,本申请兼具操作简单、便于检修、结构配合程度高以及使用灵活等显著优势。



技术特征:

1.一种加热结晶设备,用于钙钛矿电池吸光层加热结晶,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的加热结晶设备,其特征在于:所述对接机构包括固定组件以及移动组件,其中,所述固定组件连接于所述箱体,其包括至少一个第一对接管路,所述第一对接管路与所述气体处理器连通;所述移动组件连接于所述移动板,其包括至少一个第二对接管路,所述第二对接管路与所述加热腔连通;

3.根据权利要求2所述的加热结晶设备,其特征在于:所述第一对接管路包括第一管体,所述第一管体两端分别设有第一连通部以及第一对接部,所述第一连通部通过第一导气管与所述气体处理器连通,所述第一对接部朝向所述第二对接管路设置。

4.根据权利要求3所述的加热结晶设备,其特征在于:所述第二对接管路包括第二管体,所述第二管体的两端分别设有第二连通部以及第二对接部,所述第二连通部通过第二导气管与所述加热腔连通,所述第二对接部朝向所述第一对接管路设置,当所述加热结晶设备处于工作状态时,所述第二对接部插设于所述第一对接部中。

5.根据权利要求4所述的加热结晶设备,其特征在于:所述第二对接管路还包括密封圈,所述密封圈套设于所述第二对接部上,当所述加热结晶设备处于工作状态时,所述密封圈与所述第二对接部内壁之间过盈配合。

6.根据权利要求2所述的加热结晶设备,其特征在于:所述固定组件还包括第一安装座,所述第一安装座连接于所述箱体,其上包括升降调节板,所述升降调节板可沿本设备高度方向移动,所述第一对接管路连接于所述升降调节板;所述第二对接管路还包括第二安装座,所述第二安装座连接于所述移动板,所述第二对接管路连接于所述第二安装座。

7.根据权利要求1所述的加热结晶设备,其特征在于:所述气体处理机构还包括至少一个滑动模组,所述滑动模组沿第一方向延伸,所述加热结晶机构滑动连接于所述滑动模组;所述加热结晶机构包括至少一个滑板,所述滑板连接于所述移动板,至少一个所述滑板对应滑动连接于至少一个所述滑动模组。

8.根据权利要求7所述的加热结晶设备,其特征在于:所述滑动模组包括第一滑轨以及第二滑轨,其中,所述第一滑轨设置于所述滑动模组顶面,所述第二滑轨设置于所述滑动模组侧面;所述滑板包括支撑条以及限位条,所述支撑条滑动嵌设于对应的所述第一滑轨,所述限位条滑动嵌设于对应的所述第二滑轨。

9.一种钙钛矿电池吸光层结晶方法,其特征在于:通过权利要求1~8中任意一项所述的加热结晶设备对待结晶钙钛矿电池基板进行处理,其包括如下步骤:

10.根据权利要求9所述的钙钛矿电池吸光层结晶方法,其特征在于:步骤s1具体为:将气体处理器与第一对接管路连通,同时将加热腔与第二对接管路连通,且调整第一对接管路与第二对接管路位置,使二者位于同一直线上;步骤s2中,加热结晶过程具体为:将涂布后的吸收层基材进行真空干燥,干燥完成后通过加热进行干燥结晶。


技术总结
本发明提供一种加热结晶设备及结晶方法,其包括:气体处理机构;加热结晶机构,其滑动连接于气体处理机构;对接机构,其包括固定组件及移动组件,其中,第一对接管路与气体处理器连通,第二对接管路与加热腔连通;当本设备处于工作状态时,第一对接管路与第二对接管路对接;当本设备处于检修状态时,第一对接管路与第二对接管路相互脱离。本发明本申请在工作状态时能够通过对接机构连通,在检修状态时又能够相互分离,由此避免了常规设备中需要频繁进行管路对接的问题,不仅为检修操作提供便利,而且提高了管路对接效率和效果,相比于现有常规加热结晶设备来说,本申请兼具操作简单、便于检修、结构配合程度高以及使用灵活等显著优势。

技术研发人员:请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者:苏州材装半导体设备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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