權(quán)利要求
1.一種大面積
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線，其特征在于，包括依次連接的上料平臺(tái)(1)，進(jìn)料腔體(2)，第一緩沖腔體(3)，真空蒸鍍沉積工藝腔體(4)，第二緩沖腔體(5)，真空傳輸腔體(6)，第三緩沖腔體(7)，原子層沉積工藝腔體(8)，出料腔體(9)和卸料平臺(tái)(10);
所述真空蒸鍍沉積工藝腔體(4)中設(shè)置有蒸發(fā)源，用于制備電子傳輸層;所述原子層沉積腔體(8)用于制備電子傳輸層或界面修飾層;
所述進(jìn)料腔體(2)和出料腔體(9)用于抽放大氣，設(shè)置傳輸速度;所述進(jìn)料腔體(2)和出料腔體(9)的兩側(cè)設(shè)置有閘閥，各腔體上設(shè)置抽真空裝置使得腔體內(nèi)部形成真空腔室，所述真空腔室的兩側(cè)設(shè)置傳動(dòng)輸送裝置帶動(dòng)真空腔室內(nèi)的輸送載盤(pán)從進(jìn)料腔體(2)依次向前輸送至出料腔體(9)，每個(gè)腔體上至少設(shè)置一路冷卻管道，腔體與腔體間設(shè)有閘板隔離裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的大面積
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線，其特征在于，所述輸送載盤(pán)上裝配有兩塊玻璃基片。
3.如權(quán)利要求1所述的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線，其特征在于，所述玻璃基片的長(zhǎng)度為1.0m-1.2m，寬度為0.6m-0.8m。
4.一種大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1所述的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線，所述制備方法包括如下步驟：
S1)將已完成空穴傳輸層以及鈣鈦礦活性層制備的大面積玻璃基板通過(guò)上料平臺(tái)(1)進(jìn)入進(jìn)料腔體(2);
S2)開(kāi)啟C60源或PCBM源加熱，等待源升溫以及蒸發(fā)速率溫度，進(jìn)入第一緩沖腔體(3)設(shè)定傳送速率使玻璃基板進(jìn)入真空蒸鍍沉積工藝腔體(4)進(jìn)行蒸鍍;
S3)通過(guò)真空傳輸腔體(6)進(jìn)入第三緩沖腔體(7)等待到達(dá)沉積溫度后，進(jìn)入原子層沉積工藝腔體(8);
S4)先行噴二甲基錫或四甲基鈦前提氣體，形成單分子層，將多余前體氣體抽出，以使得只有單分子層的前提氣體留在膜層表面;引入氧化劑氧氣，與吸附在表面的單分子層發(fā)生反應(yīng)，生成SnOx;
S5)重復(fù)步驟S4，多次循環(huán)使得SnOX厚度達(dá)到預(yù)設(shè)厚度;
S6)進(jìn)入出料腔體(9)后，充氣平衡大氣后傳輸至卸料平臺(tái)(10)。
5.如權(quán)利要求4所述的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備方法，其特征在于，所述步驟S1中設(shè)置上料平臺(tái)(1)和進(jìn)料腔體(2)的傳輸速率為80mm/s-250mm/s, 真空度抽至3×10-4Pa。
6.如權(quán)利要求4所述的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備方法，其特征在于，所述步驟S2首先開(kāi)啟蒸鍍?cè)O(shè)備的溫度模式，在設(shè)定溫度下對(duì)材料C60預(yù)熱一段時(shí)間后，開(kāi)啟蒸鍍?cè)O(shè)備的速度模式，速度模式的鍍率設(shè)置為1?/秒-2?/秒，等待蒸鍍速率穩(wěn)定后，開(kāi)啟進(jìn)料腔體(2)和第一緩沖腔體(3)之間閘板。
7.如權(quán)利要求6所述的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備方法，其特征在于，所述步驟S2中控制設(shè)定溫度為400℃，預(yù)熱時(shí)間為30分鐘，控制C60或PCBM的目標(biāo)膜厚為20nm-40nm;所述步驟S2將玻璃基板傳輸至第二緩沖腔體(5)后開(kāi)啟其與真空傳輸腔(6)之間的閘板，同時(shí)設(shè)置兩個(gè)腔體之間的傳輸速率為每秒80mm，輸送至真空傳輸腔體(6)內(nèi)進(jìn)行等待并調(diào)節(jié)氣壓。
8.如權(quán)利要求7所述的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備方法，其特征在于，所述步驟S2開(kāi)啟C60源加熱，玻璃基板進(jìn)入真空蒸鍍沉積工藝腔體(4)進(jìn)行蒸鍍時(shí)的傳輸速率為每秒6mm，蒸鍍傳動(dòng)距離為1200mm，控制C60目標(biāo)膜厚為20nm;所述步驟S3采用充氮?dú)獠僮鲗⒃訉映练e工藝腔體(8)氣壓平衡至60Pa，并控制沉積溫度為200℃;所述步驟S4噴二甲基錫前提氣體，形成單分子層。
9.如權(quán)利要求7所述的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備方法，其特征在于，所述步驟S2開(kāi)啟PCBM源加熱，玻璃基板進(jìn)入真空蒸鍍沉積工藝腔體(4)進(jìn)行蒸鍍時(shí)的傳輸速率為每秒6mm，蒸鍍傳動(dòng)距離為1200mm，控制PCBM目標(biāo)膜厚為40nm;所述步驟S3采用充氮?dú)獠僮鲗⒃訉映练e工藝腔體(8)氣壓平衡至100Pa，并控制沉積溫度為300℃;所述步驟S4噴四甲基鈦前提氣體，形成單分子層。
10.如權(quán)利要求4所述的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備方法，其特征在于，所述步驟S5控制SnOX的預(yù)設(shè)厚度為5nm-10nm。
說(shuō)明書(shū)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線及方法，尤其涉及一種大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線及方法，應(yīng)用于大規(guī)模鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的量產(chǎn)。
背景技術(shù)
[0002]金屬鹵化物鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(PSCs)因其優(yōu)異的
光伏性能和低廉的制備成本而備受關(guān)注。鈣鈦礦材料具有的高光吸收系數(shù)、高載流子遷移率和可控帶隙等優(yōu)勢(shì)，使得人們僅用十余年的時(shí)間就將其光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)從3.8%提升至如今的26.54%，愈發(fā)接近理論極限，被譽(yù)為
光伏行業(yè)的“游戲規(guī)則改變者”，展現(xiàn)出巨大的商業(yè)應(yīng)用前景。不過(guò)PCE和穩(wěn)定性這兩大問(wèn)題阻擋著PSCs商業(yè)化前進(jìn)的腳步，而在整體器件中對(duì)PCE和穩(wěn)定性起著至關(guān)重要作用的就是鈣鈦礦薄膜的質(zhì)量。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在制備過(guò)程中需要真空環(huán)境主要是由于以下幾個(gè)技術(shù)和材料特性上的考慮：
第一：控制氣氛和防止污染，在制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池時(shí)，尤其是在沉積鈣鈦礦薄膜的過(guò)程中，需要非常嚴(yán)格的氣氛控制。真空環(huán)境提供了一種有效的方式來(lái)排除空氣中的氧氣和水蒸氣，這兩者都能顯著影響鈣鈦礦材料的化學(xué)和物理穩(wěn)定性。氧氣和水蒸氣可以與鈣鈦礦材料發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致材料性能下降，比如通過(guò)氧化反應(yīng)或是形成不穩(wěn)定的水合物。
[0003]第二：提高材料的純度。在真空條件下進(jìn)行薄膜沉積可以顯著減少空氣中塵埃和其他微粒的污染。這些微?？梢砸肴毕莸解}鈦礦層中，這些缺陷會(huì)作為電荷陷阱，捕獲電子和空穴，從而降低電池的效率和壽命。
[0004]第三：精確控制沉積過(guò)程。在真空環(huán)境中，通過(guò)物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)或其他蒸發(fā)技術(shù)沉積材料時(shí)，可以更精確地控制沉積速率和均勻性。這是因?yàn)樵谡婵罩?，沒(méi)有空氣動(dòng)力學(xué)干擾，蒸發(fā)的材料粒子直接從源頭到達(dá)基板，這有助于形成均勻且具有良好結(jié)晶質(zhì)量的薄膜。
[0005]第四：提高薄膜的結(jié)晶質(zhì)量。鈣鈦礦材料的光電性能很大程度上取決于其結(jié)晶質(zhì)量。在真空中，由于沒(méi)有空氣中的湍流和其他機(jī)械干擾，可以更容易地獲得平整、均勻且具有良好排列的晶格結(jié)構(gòu)的薄膜。這有利于提升電池的效率和減少電子-空穴復(fù)合。
[0006]第五： 降低氧化和水解風(fēng)險(xiǎn)。由于鈣鈦礦材料對(duì)氧和水都非常敏感，真空環(huán)境提供了一個(gè)低氧、低濕度的環(huán)境，從而降低了材料在制備過(guò)程中氧化和水解的風(fēng)險(xiǎn)。這對(duì)于保持鈣鈦礦層的光電性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。
[0007]因此一般工業(yè)上或商業(yè)生產(chǎn)中制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池使用大型蒸發(fā)真空設(shè)備，主要在于其具備簡(jiǎn)單的工藝，具有高滲透性以及較低的成本效益，適用于大面積沉積。而原子層沉積(ALD)設(shè)備于大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)在于可較為精確地控制和提升薄膜厚度以及均勻性，有助于形成高質(zhì)量低缺陷的鈣鈦礦薄膜或是鈍化層薄膜，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)合多層結(jié)構(gòu)。但如何在兩種設(shè)備之間過(guò)渡并不受空氣干擾一直是難以解決的問(wèn)題。
[0008]對(duì)于高效的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，電子傳輸層(ETL)起著至關(guān)重要的作用，有助于提高器件的性能和穩(wěn)定性。而電子傳輸層(ETL)的穩(wěn)定性依舊受限于氧氣和水的影響以及化學(xué)腐蝕。常見(jiàn)的電子傳輸層(ETL)C60用蒸鍍?cè)O(shè)備制備，而另一層電子傳輸層(ETL)或緩沖層常用原子層沉積(ALD)設(shè)備制備。但如何在兩種設(shè)備之間過(guò)渡并不受空氣干擾一直是難以解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線及方法，能夠大大提升鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率和減少載流子復(fù)合;各組件拆卸及維護(hù)方便快捷，采用非接觸式傳動(dòng)，完全與腔室內(nèi)部隔斷，具有良好的密封性。
[0010]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線，包括依次連接的上料平臺(tái)，進(jìn)料腔體，第一緩沖腔體，真空蒸鍍沉積工藝腔體，第二緩沖腔體，真空傳輸腔體，第三緩沖腔體，原子層沉積工藝腔體，出料腔體和卸料平臺(tái);所述真空蒸鍍沉積工藝腔體中設(shè)置有蒸發(fā)源，所述進(jìn)料腔體和出料腔體的兩側(cè)設(shè)置有閘閥，各腔體上設(shè)置抽真空裝置使得腔體內(nèi)部形成真空腔室，所述真空腔室的兩側(cè)設(shè)置傳動(dòng)輸送裝置帶動(dòng)真空腔室內(nèi)的輸送載盤(pán)從進(jìn)料腔體依次向前輸送至出料腔體，每個(gè)腔體上至少設(shè)置一路冷卻管道，腔體與腔體間設(shè)有閘板隔離裝置。
[0011]進(jìn)一步地，所述輸送載盤(pán)上裝配有兩塊玻璃基片。
[0012]進(jìn)一步地，所述玻璃基片的長(zhǎng)度為1.0m-1.2m，寬度為0.6m-0.8m。
[0013]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題還提供一種大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備方法，采用上述的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線，所述制備方法包括如下步驟：S1)將已完成空穴傳輸層以及鈣鈦礦活性層制備的大面積玻璃基板通過(guò)上料平臺(tái)進(jìn)入進(jìn)料腔體;S2)開(kāi)啟C60源或PCBM源加熱，等待源升溫以及蒸發(fā)速率溫度，進(jìn)入第一緩沖腔體設(shè)定傳送速率使玻璃基板進(jìn)入真空蒸鍍沉積工藝腔體進(jìn)行蒸鍍;S3)通過(guò)真空傳輸腔體進(jìn)入第三緩沖腔體等待到達(dá)沉積溫度后，進(jìn)入原子層沉積工藝腔體;S4)先行噴二甲基錫前提氣體，形成單分子層，將多余前體氣體抽出，以使得只有單分子層的前提氣體留在膜層表面;引入氧化劑氧氣，與吸附在表面的單分子層發(fā)生反應(yīng)，生成SnOx;S5)重復(fù)步驟S4，多次循環(huán)使得SnOX厚度達(dá)到預(yù)設(shè)厚度;S6)進(jìn)入出料腔體后，充氣平衡大氣后傳輸至卸料平臺(tái)。
[0014]進(jìn)一步地，所述步驟S1中設(shè)置上料平臺(tái)和進(jìn)料腔體的傳輸速率為80mm/s-250mm/s, 真空度抽至3×10-4Pa。
[0015]進(jìn)一步地，所述步驟S2首先開(kāi)啟蒸鍍?cè)O(shè)備的溫度模式，在設(shè)定溫度下對(duì)材料C60預(yù)熱一段時(shí)間后，開(kāi)啟蒸鍍?cè)O(shè)備的速度模式，速度模式的鍍率設(shè)置為1?/秒-2?/秒，等待蒸鍍速率穩(wěn)定后，開(kāi)啟進(jìn)料腔體和第一緩沖腔體之間閘板。
[0016]進(jìn)一步地，所述步驟S2中控制設(shè)定溫度為400℃，預(yù)熱時(shí)間為30分鐘，控制C60或PCBM的目標(biāo)膜厚為20nm-40nm;所述步驟S2將玻璃基板傳輸至第二緩沖腔體后開(kāi)啟其與真空傳輸腔之間的閘板，同時(shí)設(shè)置兩個(gè)腔體之間的傳輸速率為每秒80mm，輸送至真空傳輸腔體內(nèi)進(jìn)行等待并調(diào)節(jié)氣壓。
[0017]進(jìn)一步地，所述步驟S2開(kāi)啟C60源加熱，玻璃基板進(jìn)入真空蒸鍍沉積工藝腔體進(jìn)行蒸鍍時(shí)的傳輸速率為每秒6mm，蒸鍍傳動(dòng)距離為1200mm，控制C60目標(biāo)膜厚為20nm;所述步驟S3采用充氮?dú)獠僮鲗⒃訉映练e工藝腔體氣壓平衡至60Pa，并控制沉積溫度為200℃;所述步驟S4噴二甲基錫前提氣體，形成單分子層。
[0018]進(jìn)一步地，所述步驟S2開(kāi)啟PCBM源加熱，玻璃基板進(jìn)入真空蒸鍍沉積工藝腔體進(jìn)行蒸鍍時(shí)的傳輸速率為每秒6mm，蒸鍍傳動(dòng)距離為1200mm，控制PCBM目標(biāo)膜厚為40nm;所述步驟S3采用充氮?dú)獠僮鲗⒃訉映练e工藝腔體氣壓平衡至100Pa，并控制沉積溫度為300℃;所述步驟S4噴四甲基鈦前提氣體，形成單分子層。
[0019]進(jìn)一步地，所述步驟S5控制SnOX的預(yù)設(shè)厚度為5nm-10nm。
[0020]本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：本發(fā)明提供的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線及方法，將真空蒸鍍沉積工藝腔體和原子層沉積工藝腔體這兩種薄膜制備設(shè)備之間真空相連，蒸鍍后的玻璃基板不需接觸空氣直接進(jìn)入原子層沉積設(shè)備腔體進(jìn)行鍍膜，有利于提升鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率和減少載流子復(fù)合。
附圖說(shuō)明
[0021]圖1為本發(fā)明大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的連續(xù)制備生產(chǎn)線中蒸鍍?cè)O(shè)備部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明的連續(xù)制備生產(chǎn)線中原子沉積設(shè)備部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備流程圖。
[0022]圖中標(biāo)記為：
1、上料平臺(tái);2、進(jìn)料腔體;3、第一緩沖腔體;4、真空蒸鍍沉積工藝腔體;5、第二緩沖腔體;6、真空傳輸腔體;7、第三緩沖腔體;8、原子層沉積工藝腔體;9、出料腔體;10、卸料平臺(tái)。
具體實(shí)施方式
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0024]圖1為本發(fā)明大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明的連續(xù)制備生產(chǎn)線中蒸鍍?cè)O(shè)備部分結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本發(fā)明的連續(xù)制備生產(chǎn)線中原子沉積設(shè)備部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]請(qǐng)參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，本發(fā)明提供的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線，包括依次連接的上料平臺(tái)1，進(jìn)料腔體2，第一緩沖腔體3，真空蒸鍍沉積工藝腔體4，第二緩沖腔體5，真空傳輸腔體6，第三緩沖腔體7，原子層沉積工藝腔體8，出料腔體9和卸料平臺(tái)10;所述真空蒸鍍沉積工藝腔體4中設(shè)置有蒸發(fā)源，所述進(jìn)料腔體2和出料腔體9的兩側(cè)設(shè)置有閘閥，各腔體上設(shè)置抽真空裝置使得腔體內(nèi)部形成真空腔室，所述真空腔室的兩側(cè)設(shè)置傳動(dòng)輸送裝置帶動(dòng)真空腔室內(nèi)的輸送載盤(pán)(圖未示)從進(jìn)料腔體2依次向前輸送至出料腔體9，每個(gè)腔體上至少設(shè)置一路冷卻管道，腔體與腔體間設(shè)有閘板隔離裝置。
[0026]本發(fā)明提供的大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線，其中，所述輸送載盤(pán)上裝配有兩塊長(zhǎng)1.2m×寬0.6m的玻璃基片;各腔體設(shè)置及功能如下：
所述進(jìn)料腔體2，用于抽放大氣，設(shè)置傳輸速度;
所述各類緩沖腔體，用于設(shè)置傳輸速度，等待源加熱、基板加熱以及等待穩(wěn)定鍍膜速率;
所述真空蒸鍍沉積工藝腔體4，用于電子傳輸層(ETL)的制備，該腔體中設(shè)置有蒸發(fā)源，材料不限于C60，PCBM等;
所述真空傳輸腔體6，用于蒸鍍?cè)O(shè)備以及原子層沉積設(shè)備之間的真空傳輸;
所述原子層沉積(ALD)工藝腔體8，用于電子傳輸層(ETL)亦或是界面修飾層的制備，材料不限于SnOX, ZnO, Al2O3等;
所述出料腔體9，用于抽放大氣，設(shè)置傳輸速度。
[0027]本發(fā)明提供的新型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池電子傳輸層生產(chǎn)線設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)：
1)制備工藝流程可重復(fù)性好，且各組件拆卸及維護(hù)方便快捷，采用非接觸式傳動(dòng)，完全與腔室內(nèi)部隔斷，具有良好的密封性。
[0028]2)各個(gè)設(shè)備直接組件可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)檢修，組塊化模式方便拆卸和維護(hù)。
[0029]3)將真空蒸鍍沉積工藝腔體4和原子層沉積工藝腔體8兩種薄膜制備設(shè)備之間真空相連，例如工藝上想制備新型電子傳輸層氧化錫或是加某些界面修飾層不需接觸空氣直接進(jìn)入原子層沉積設(shè)備腔體進(jìn)行鍍膜。這有利于提升鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率和減少載流子復(fù)合。
[0030]4)通過(guò)針對(duì)性改進(jìn)蒸發(fā)腔體和原子層沉積的真空部分，分別保護(hù)C60，PCBM兩種物相沉積設(shè)備;因不同設(shè)備不同材料之間的沉積速率和反應(yīng)活性不同，本發(fā)明針對(duì)C60，PCBM，對(duì)原子層沉積工藝腔體8設(shè)置不同的氣壓平衡和沉積溫度，同時(shí)配合噴入不同的前提氣體，大大提升電子遷移率，從而提升薄膜的性能。
[0031]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池電子傳輸層(ETL)的制備方法，具體制備實(shí)施過(guò)程如圖4所示。對(duì)于高效的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，電子傳輸層(ETL)起著至關(guān)重要的作用，有助于提高器件的性能和穩(wěn)定性。確保電子傳輸層薄膜的質(zhì)量良好，表面光滑且無(wú)缺陷，以提高電子傳輸效率和減少載流子復(fù)合，同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)電子傳輸層的能帶位置，實(shí)現(xiàn)與鈣鈦礦層的能帶對(duì)齊，有利于促進(jìn)電子的注入和傳輸，因此本發(fā)明選取能帶更加匹配的C60及SnOx作為電子傳輸層的材料，采用熱蒸鍍方法制備C60薄膜，原子束沉積方法制備SnOx。
[0032]下面給出兩個(gè)具體制備實(shí)施例：
實(shí)施例1：
上料平臺(tái)1，用于裝配兩塊長(zhǎng)1.2m×寬0.6m的已完成鈣鈦礦活性層制備的玻璃基片，玻璃基片的大小可以根據(jù)具體情況而定。
[0033]上料平臺(tái)1和進(jìn)料腔體2設(shè)置傳輸速率為每秒80mm。傳送速度以生產(chǎn)節(jié)拍要求為準(zhǔn)，最大傳送速度不宜超過(guò)每秒250mm，若超過(guò)此速度閾值，將會(huì)存在載料盤(pán)撞擊閘板的風(fēng)險(xiǎn)。將已完成空穴傳輸層(HTL)以及鈣鈦礦活性層制備大面積玻璃通過(guò)上料平臺(tái)1進(jìn)入進(jìn)料腔體2內(nèi)進(jìn)行停止等待，進(jìn)一步加以抽真空，讓真空度抽至與工藝腔體相同數(shù)量級(jí)3×10-4Pa。
[0034]之后開(kāi)啟C60源加熱，首先開(kāi)啟蒸鍍?cè)O(shè)備的溫度模式，對(duì)材料C60進(jìn)行預(yù)熱，溫度模式下設(shè)定溫度為400℃，待設(shè)定溫度400℃穩(wěn)定半小時(shí)后，開(kāi)啟蒸鍍?cè)O(shè)備的速度模式。
[0035]速度模式的鍍率設(shè)置為1?/秒，PID控制蒸鍍速率穩(wěn)定，設(shè)定值分別為0.01，40，60，功率限幅5%。直至速率穩(wěn)定，保證速率穩(wěn)定性在5%以內(nèi)。PID參數(shù)設(shè)置要求能保證蒸鍍速率均勻性即可。此時(shí)對(duì)側(cè)熱源溫度為529.1℃和527.3℃。
[0036]等待蒸鍍速率穩(wěn)定后，開(kāi)啟進(jìn)料腔體2和第一緩沖腔體3之間閘板，設(shè)置傳輸速度為每秒80mm，在第一緩沖腔體3內(nèi)停止。進(jìn)入緩沖腔體后設(shè)定工藝腔的工藝傳輸速率為每秒6mm，后開(kāi)啟緩沖腔傳輸速率也為每秒6mm，使基板進(jìn)入真空蒸鍍沉積工藝腔體4進(jìn)行蒸鍍，因其設(shè)定蒸鍍傳動(dòng)距離為1200mm，以此保證C60的目標(biāo)膜厚在20nm±0.6nm。同樣工藝傳輸速度亦可以調(diào)節(jié)，同時(shí)調(diào)節(jié)蒸鍍速率以達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)所需的目標(biāo)膜厚。
[0037]傳輸至第二緩沖腔體5后開(kāi)啟緩沖腔與真空傳輸腔6之間的閘板，同時(shí)設(shè)置兩個(gè)腔體之間的傳輸速率為每秒80mm，輸送至真空傳輸腔體6內(nèi)進(jìn)行等待。
[0038]在真空傳輸腔體6當(dāng)中調(diào)節(jié)氣壓;蒸鍍鍍完腔室內(nèi)部氣壓為3×10-4Pa，需進(jìn)行一定的充氮?dú)獠僮鲗⒃訉映练e工藝腔體8內(nèi)氣壓平衡至60Pa以滿足原子束沉積時(shí)所需氣壓;方便電子從導(dǎo)帶流到陽(yáng)極，空穴從價(jià)帶流到陰極，提升電子遷移率。
[0039]通過(guò)真空傳輸腔體6設(shè)定傳輸速率為每秒80mm進(jìn)入第三緩沖腔體7，等待到達(dá)沉積溫度后200℃，即可進(jìn)入原子層沉積工藝腔體8。
[0040]一次周期，先行噴二甲基錫前提氣體，形成單分子層，將多余前體氣體抽出，以確保只有單分子層的前提氣體留在膜層表面。
[0041]引入氧化劑氧氣，與吸附在表面的單分子層發(fā)生反應(yīng)，生成SnOX。
[0042]在原子層沉積工藝腔體8內(nèi)進(jìn)行多次循環(huán)SnOX厚度達(dá)到預(yù)設(shè)的10nm。進(jìn)入出料腔體9后，充氣平衡大氣以傳輸至卸料平臺(tái)10。
[0043]實(shí)施例2：
上料平臺(tái)1，用于裝配兩塊長(zhǎng)1.2m×寬0.8m的已完成鈣鈦礦活性層制備的玻璃基片，玻璃基片的大小可以根據(jù)具體情況而定。
[0044]上料平臺(tái)1和進(jìn)料腔體2設(shè)置傳輸速率為每秒80mm。傳送速度以生產(chǎn)節(jié)拍要求為準(zhǔn)，最大傳送速度不宜超過(guò)每秒250mm，若超過(guò)此速度閾值，將會(huì)存在載料盤(pán)撞擊閘板的風(fēng)險(xiǎn)。將已完成空穴傳輸層(HTL)以及鈣鈦礦活性層制備大面積玻璃通過(guò)上料平臺(tái)進(jìn)入進(jìn)料腔體內(nèi)進(jìn)行停止等待，進(jìn)一步加以抽真空，讓真空度抽至與工藝腔體相同數(shù)量級(jí)3×10-4Pa。
[0045]之后開(kāi)啟PCBM源(富勒烯的衍生物)加熱，首先開(kāi)啟蒸鍍?cè)O(shè)備的溫度模式，對(duì)材料PCBM進(jìn)行預(yù)熱，溫度模式下設(shè)定溫度為400℃，待設(shè)定溫度400℃穩(wěn)定半小時(shí)后，開(kāi)啟蒸鍍?cè)O(shè)備的速度模式。
[0046]速度模式的鍍率設(shè)置為2?/秒，PID控制蒸鍍速率穩(wěn)定，設(shè)定值分別為0.01，45，40，功率限幅5%，直至速率穩(wěn)定，保證速率穩(wěn)定性在5%以內(nèi)。PID參數(shù)設(shè)置要求能保證蒸鍍速率均勻性即可。此時(shí)對(duì)側(cè)熱源溫度為533.9℃和534℃。
[0047]等待蒸鍍速率穩(wěn)定后，開(kāi)啟進(jìn)料腔體2和第一緩沖腔體3之間閘板，設(shè)置傳輸速度為每秒80mm，在第一緩沖腔體3內(nèi)停止。進(jìn)入緩沖腔體后設(shè)定工藝腔的工藝速率為每秒6mm，后開(kāi)啟緩沖腔傳輸速率也為每秒6mm，使基板進(jìn)入真空蒸鍍沉積工藝腔體4進(jìn)行蒸鍍，因其設(shè)定蒸鍍傳動(dòng)距離為1200mm，以此保證PCBM的目標(biāo)膜厚在40nm±1.2nm。同樣工藝傳輸速度亦可以調(diào)節(jié)，同時(shí)調(diào)節(jié)蒸鍍速率以達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)所需的目標(biāo)膜厚。
[0048]傳輸至第二緩沖腔體5后開(kāi)啟緩沖腔與真空傳輸腔之間的閘板，同時(shí)設(shè)置兩個(gè)腔體之間的傳輸速率為每秒80mm，輸送至真空傳輸腔體6內(nèi)進(jìn)行等待。
[0049]在真空傳輸腔體6當(dāng)中調(diào)節(jié)氣壓;蒸鍍鍍完腔室內(nèi)部氣壓為3×10-4Pa，需進(jìn)行一定的充氮?dú)獠僮鲗⒃訉映练e工藝腔體8內(nèi)氣壓平衡至100Pa以滿足原子束沉積時(shí)所需氣壓，提升電子遷移率。
[0050]通過(guò)真空傳輸腔體設(shè)定傳輸速率為每秒80mm進(jìn)入第三緩沖腔體7，等待到達(dá)沉積溫度后300℃，即可進(jìn)入原子層沉積工藝腔體8。
[0051]一次周期，先行噴四甲基鈦(TDMAT)前提氣體，形成單分子層，將多余前體氣體抽出，以確保只有單分子層的前提氣體留在膜層表面。
[0052]引入氧化劑水蒸氣，與吸附在表面的單分子層發(fā)生反應(yīng)，生成TinOX。
[0053]在原子層沉積工藝腔體8內(nèi)進(jìn)行多次循環(huán)TinOX厚度達(dá)到預(yù)設(shè)的5nm。進(jìn)入出料腔體9后，充氣平衡大氣以傳輸至卸料平臺(tái)10。
[0054]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。
說(shuō)明書(shū)附圖(4)
聲明：
“大面積鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的連續(xù)制備生產(chǎn)線及方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來(lái)源：浙江晟霖益嘉科技有限公司
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