鈣鈦礦型材料制備方法和設(shè)備及其光伏器件的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鈣鈦礦型材料的制備方法和設(shè)備以及使用該材料的光伏器件加工方法。其中，提出了一種以氣相-固相反應(yīng)來制備鈣鈦礦型材料的方法以及以蒸鍍法來制備沉積有前體BX2膜的基體的方法，同時(shí)還提出了一種用于上述方法的專用設(shè)備。上述鈣鈦礦型材料的制備方法可以用于光伏元件的加工，得到具備優(yōu)良光電性質(zhì)的光伏元件。
【專利說明】鈣鈦礦型材料制備方法和設(shè)備及其光伏器件的加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到光伏器件及其材料的加工、制備方法和設(shè)備，具體涉及鈣鈦礦型材料的制備方法和設(shè)備，以及基于該材料制備方法的光伏器件加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]基于光伏技術(shù)的太陽能利用作為首要的綠色能源受到了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，越來越多的國家致力于發(fā)展新型光伏技術(shù)。優(yōu)良的光伏技術(shù)需要具備三個(gè)原則:(I)光伏器件光電轉(zhuǎn)換效率高，(2)光伏材料制備與器件加工成本低，(3)光伏器件光電性能穩(wěn)定。
[0003]近年來，基于有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦型材料(以下簡稱為“鈣鈦礦材料”)的光伏技術(shù)成為人們研宄的熱點(diǎn)。自2009年Miyasaka研宄組首次研制出光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到3.8%的液態(tài)電解質(zhì)鈣鈦礦光伏器件，在不到四年的時(shí)間里，該類光伏器件光電轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)超過 15%。
[0004]有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦型材料的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示:其分子式為ABX3，共頂連接的BX6八面體構(gòu)成無機(jī)層，有機(jī)基團(tuán)(A，例如CH3NH3)構(gòu)成有機(jī)層，無機(jī)層與有機(jī)層在空間交替排列形成層狀結(jié)構(gòu)。這種層狀類雜化鈣鈦礦型材料是一種多量子阱結(jié)構(gòu)，其光電性質(zhì)非常類似于具有量子阱結(jié)構(gòu)的II1-V族半導(dǎo)體超晶格材料。相比于人工超晶格材料需要分子束外延生(Molecular Beam Epitaxy，MBE)、金屬無機(jī)物氣相沉積(Metalorganic ChemicalVapor Deposit1n, M0CVD)等昂貴、復(fù)雜的生長方法來制備，有機(jī)-無極雜化媽鈦礦材料利用材料成本低廉、加工過程簡單的溶液旋涂法，見圖3，就可以得到高質(zhì)量的超晶格結(jié)構(gòu)。
[0005]鈣鈦礦薄膜材料(ABX3)通過兩種前體材料BX#P AX反應(yīng)得到，其中典型A基團(tuán)為CH3NH3-.HCONH3-.HN = CH NH3-中的一種，B為鉛(Pb)、錫(Sn)中的一種或者混合，X為碘
(I)、氯(Cl)、溴(Br)、IxBryCl3-^y (O 彡 x、y 彡 3)中的一種。
[0006]制造1?欽礦材料光伏器件的關(guān)鍵步驟是加工均一性尚、性質(zhì)穩(wěn)定、晶體性質(zhì)優(yōu)良的鈣鈦礦材料。評(píng)價(jià)鈣鈦礦材料這些特性的參數(shù)包括厚度均一性、晶格大小、材料光學(xué)、電學(xué)特性。
[0007]目前，鈣鈦礦薄膜材料的制備方法可以分為兩大類:液相法和氣相法。
[0008]盡管研宄人員在鈣鈦礦型材料制備方面的研宄盡管已經(jīng)取得一定的進(jìn)展，但是現(xiàn)有液相法、氣相法均有其不足。液相法的缺點(diǎn)是旋涂工藝難以控制，使得生長的鈣鈦礦材料性能差異大；制備材料用量大，大規(guī)模制備成本高。而氣相法又存在設(shè)備復(fù)雜，工藝參數(shù)難以控制或是不在真空下生長鈣鈦礦材料，使得材料性能難以控制等缺陷。上述方法的不足，使得這些方法難以用于規(guī)模化生產(chǎn)，制備的鈣鈦礦型薄膜面積比較小(厘米級(jí)別)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)現(xiàn)有鈣鈦礦制備方法的不足，本發(fā)明提出一個(gè)新型基于氣相-固相化學(xué)沉積反應(yīng)的鈣鈦礦材料制備方法和與該制備方法相應(yīng)的設(shè)備，以及于使用該方法加工有鈣鈦礦材料本征層的光伏元件的方法。
[0010]本發(fā)明的第一個(gè)方面提出了一種鈣鈦礦型材料的制備方法，該方法包括如下步驟:
[0011 ] 步驟I，制備沉積有前體8\膜的基體；
[0012]步驟2，將所制備的沉積有前體8\膜的基體和前體AX置于壓力和溫度可控的反應(yīng)爐中，并通過壓力控制裝置將反應(yīng)爐的壓力控制到接近真空狀態(tài)；
[0013]步驟3，通過控制加熱溫度，使得前體AX成氣態(tài)，其與固態(tài)的前體BXJ莫發(fā)生氣相-固相反應(yīng)，生成具有鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的ABXJ莫；
[0014]步驟4，對(duì)所生成的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的ABXJ莫進(jìn)行退火；
[0015]其中，A為 CH3NH3-、HCONH3-> HN = CH NH3-中的一種，B 為 Pb、Sn 中的一種或者其混合物，X 為 1、Cl、Br、IxBryCl3_x_y(0 彡 x、y 彡 3)中的一種。
[0016]優(yōu)選地，在上述鈣鈦礦型材料的制備方法中，步驟2所述反應(yīng)爐的壓力控制在10_6Pa-lO5Pa 之間。
[0017]優(yōu)選地，在上述鈣鈦礦型材料的制備方法中，步驟3所述的反應(yīng)溫度控制在500C _200°C之間，所述反應(yīng)時(shí)間為0.5h-6h，并且所述的反應(yīng)爐中有輔助氣體，所述輔助氣體為氮?dú)?、氫氣、氬氣中的一種或多種。
[0018]優(yōu)選地，在上述鈣鈦礦型材料的制備方法中，步驟4所述的退火溫度為500C -200°C之間，所述退火時(shí)間為5min-6h。
[0019]優(yōu)選地，在上述鈣鈦礦型材料的制備方法中，步驟I具體包括下步驟:
[0020]步驟1.1，將前體BX2和基體片置于壓力和溫度可控的反應(yīng)爐中，前體BX2置于高溫區(qū)，基體片置于低溫區(qū)，并通過壓力控制裝置將反應(yīng)爐的壓力控制到接近真空狀態(tài)；
[0021]步驟1.2，將前體8\在反應(yīng)爐的高溫區(qū)加熱，并將其沉積到低溫區(qū)的基體上，形成固態(tài)BX2膜。
[0022]優(yōu)選地，在上述鈣鈦礦型材料的制備方法中，步驟1.1中將所述反應(yīng)爐的壓力控制在KT6Pa-1O5Pa之間。
[0023]優(yōu)選地，在上述鈣鈦礦型材料的制備方法中，步驟1.2中將溫度控制在150°C _550°C之間，并保持5min-lh，并且在該過程中從高溫區(qū)一側(cè)通入輔助氣體，所述輔助氣體為氮?dú)?、氫氣、氬氣中的一種或多種。
[0024]本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種制備鈣鈦礦型材料的設(shè)備，該設(shè)備包括:管腔，位于所述管腔內(nèi)的石英舟和載物臺(tái)，溫度控制裝置，壓力控制裝置。
[0025]優(yōu)選地，在上述鈣鈦礦型材料的制備設(shè)備中，所述管腔被分為多個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)的溫度可以通過溫度控制裝置分別控制。
[0026]優(yōu)選地，在上述鈣鈦礦型材料的制備設(shè)備中，可以向所述設(shè)備通入輔助氣體，并通過壓力控制裝置將管腔內(nèi)的壓力進(jìn)行控制在10_6Pa-105Pa之間。
[0027]優(yōu)選地，在上述鈣鈦礦型材料的制備設(shè)備中，該設(shè)備還包括調(diào)整石英舟和載物臺(tái)相對(duì)位置的位置調(diào)制裝置。
[0028]本發(fā)明還提供了一種有鈣鈦礦型材料本征層的光伏器件的加工方法，其特征在于，使用前述的方法來加光伏器件的鈣鈦礦型材料本征層。
[0029]本發(fā)明有利于實(shí)現(xiàn)大面積鈣鈦礦材料的制備，從而加工出高性能、低成本、性能穩(wěn)定的光伏器件，為該光伏器件的廣泛應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的材料和加工基礎(chǔ)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1媽欽礦型材料ABX3晶體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0031]圖2蒸鍍-氣相沉積的鈣鈦礦制備系統(tǒng)示意圖；
[0032]圖3液相法制備BX2Tj^意圖；
[0033]圖4 一種制備BX2前體材料的新型氣相蒸鍍法裝置示意圖；
[0034]圖5基于蒸鍍-氣相沉積方法的光伏器件制備流程圖:
[0035]圖5a采用旋涂、濺射或原子沉積工藝在有導(dǎo)電膜的玻璃上制備薄膜，
[0036]圖5b采用溶液旋涂、蒸鍍法制備BX2薄膜，
[0037]圖5c采用蒸鍍-氣相沉積法制備鈣鈦礦薄膜，
[0038]圖5d對(duì)鈣鈦礦薄膜退火，
[0039]圖5e采用溶液旋涂法制備空穴傳輸層，
[0040]圖5f采用熱蒸鍍法制備金屬電極并對(duì)電池進(jìn)行封裝；
[0041]圖6鈣鈦礦薄膜原子力顯微鏡(AFM)表面形貌分析圖；
[0042]圖7鈣鈦礦薄膜掃描電子顯微鏡(SEM)表面形貌分析圖；
[0043]圖8電池的電流-電壓曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0044]下面將結(jié)合具體的實(shí)施例，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。
[0045]圖2示出了本發(fā)明所提出鈣鈦礦制備設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，利用該設(shè)備，我們可以將前體AX加熱成氣態(tài)，使其與沉積在基體上的固態(tài)前體BX2膜進(jìn)行氣相-固相反應(yīng)來制備鈣鈦礦材料(ABX3)，從而得到多種高質(zhì)量基于鈣鈦礦材料的光伏器件。
[0046]其中，A為 CH3NH3-、HCONH3-> HN = CH NH3-中的一種，B 為 Pb、Sn 中的一種或者其混合物，X為1、Cl、Br、IxBryCl3_x_y(0 ( x、y彡3)中的一種，其中基體材料為。
[0047]所述設(shè)備包括以下關(guān)鍵結(jié)構(gòu):管腔1，位于所述管腔I內(nèi)的石英舟2和載物臺(tái)3，溫度控制裝置4，與抽氣口 5’相連接的壓力控制裝置5。
[0048]在反應(yīng)過程中，前體材料AX位于石英舟2中，沉積有固態(tài)前體BXJ莫的基體6被固定于載物臺(tái)的下方，與石英舟2中的前體材料AX相對(duì)。通過作為溫度控制裝置4的精密控溫層將管腔I內(nèi)的溫度控制到50°C _200°C之間，將石英舟2中的前體材料AX加熱為氣態(tài)，與其上方固定于載物臺(tái)3上的基體6的固態(tài)前體BX2膜發(fā)生氣相-固相反應(yīng)，生成鈣鈦礦材料(ABX3)。
[0049]為了控制鈣鈦礦制備反應(yīng)中的氣氛，可以通過抽氣口 5’向所述裝置中通入輔助氣體，例如氮?dú)?、氫氣、氬氣中的一種或多種。
[0050]為了避免外界影響，該設(shè)備將管腔I保持在近真空狀態(tài)，即通過壓力控制裝置5，如在本實(shí)施例中使用的是真空泵，將管腔I內(nèi)的壓力控制在10_6Pa-105Pa之間。
[0051]并且，如圖2所示，為了保證上述反應(yīng)的順利進(jìn)行，該設(shè)備還包括調(diào)整石英舟2和載物臺(tái)3相對(duì)位置的位置調(diào)制裝置7，例如本例中使用的螺紋調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)整制備過程中前體材料AX和前體BX2膜之間的距離。
[0052]圖4示出了本發(fā)明所提出鈣鈦礦制備設(shè)備的另外一個(gè)實(shí)施例，利用該設(shè)備，可以氣相制備沉積有前體BX2膜的基體。
[0053]在該實(shí)施例中，其基本結(jié)構(gòu)與前一實(shí)施例相同，但管腔I被分為高溫區(qū)和低溫區(qū)，石英舟2位于高溫區(qū)，載物臺(tái)3位于低溫區(qū)，并且，可以利用溫度控制裝置4’對(duì)高溫區(qū)域和4”對(duì)低溫區(qū)域的溫度分別進(jìn)行精確控制。
[0054]在氣相制備沉積有前體BXJ莫的基體過程中，前體BX 2被置于高溫區(qū)的石英舟2中，通過溫度控制裝置4’將高溫區(qū)的溫度控制在150°C _550°C之間，將位于石英舟2中的BX2加熱成蒸氣，并通過從抽氣口 5’通入的輔助氣體將該蒸氣帶入低溫區(qū)中，使其沉積在基體材料6’上，從而制備出沉積有前體BX2膜的基體。
[0055]在上述過程中，通過壓力控制裝置5(未示出)，例如真空泵，將管腔內(nèi)的壓力進(jìn)行控制在10_6Pa-105Pa之間。
[0056]本發(fā)明還提出了將前體BX2沉積到基體上以制備沉積有前體BX2膜的基體的方法。在一個(gè)具體實(shí)施例中，使用如圖2所示的設(shè)備，首先，將前體BX2均勻地放置在如前述的設(shè)備的石英舟2中，并將基體片固定于前述裝置的載物臺(tái)2的下方；然后，通過真空泵將管腔I中的壓力降低到10_6Pa-105Pa之間；接下來，通過溫度控制裝置4將石英舟2中的前體BX2加熱到150°C _550°C之間，使其成為蒸氣；為了能使該蒸氣沉積到基體片6’上，從石英舟一側(cè)的進(jìn)氣口通入輔助氣體，例如氮?dú)?、氫氣、氬氣中的一種或多種，通過這些輔助氣體向基體片6’存在區(qū)域流動(dòng)，將BX2-氣帶到低溫區(qū)，使其沉積在基體片6’上；經(jīng)過5min-lh，即可制備出沉積有8&的基體。
[0057]本發(fā)明還提出了一種以氣相-固相反應(yīng)制備鈣鈦礦型材料的方法。在一個(gè)具體實(shí)施例中，使用如圖2所示的裝置，首先，將前體AX均勻地放置在如前述的裝置的石英舟2中，并將沉積有8&的基體片6置于載物臺(tái)上，并通位置7調(diào)整裝置將石英舟2與載物臺(tái)3調(diào)整到合適的位置；然后，通過真空泵將管腔I中的壓力降低到10_6Pa-105Pa之間；接下來，通過溫度控制裝置4將石英舟2中的前體AX加熱到50°C-20(TC之間，使其成為蒸氣；為了調(diào)整反應(yīng)氣氛和調(diào)整反應(yīng)速率，可向管腔I中通入輔助氣體，例如氮?dú)?、氫氣、氬氣中的一種或多種；保持上述反應(yīng)條件為0.5h-6h，所示前體AX蒸汽可以與沉積在基體片6上的BX2膜發(fā)生反應(yīng)，生成具有鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的ABX3膜；之后，為了進(jìn)一步調(diào)整八8乂3膜中晶粒的均勻性和粒度，對(duì)所生成的沉積有ABX3膜的基體進(jìn)行退火，退火溫度為50°C -200°C之間，退火時(shí)間為5min-6ho
[0058]本發(fā)明所述的方法可以應(yīng)用到有鈣鈦礦型材料本征層的光伏器件的加工，圖5示出了在一個(gè)具體的實(shí)施例中基于蒸鍍-氣相沉積方法的光伏器件制備流程。圖中，LI表示玻璃；L2表不導(dǎo)電薄膜；L3表不電子傳輸層；L4表不1^(2沉積層；L4’表不ABX 3層；L4”表不退火后的八1^(3層；L5表不空穴傳輸層；L6表不金屬電極；L7表不封裝層。
[0059]參考圖5，使用本發(fā)明方法的光伏器件制備包括如下步驟:
[0060]1、刻蝕氟摻雜的氧化錫導(dǎo)電玻璃(FTO)。使用膠帶將需要保留的導(dǎo)電層區(qū)域進(jìn)行遮擋，在需要刻蝕的導(dǎo)電層區(qū)域上撒滿鋅粉，加入I摩爾每升稀鹽酸，2分鐘后取出。
[0061]2、配置鈦酸四丁酯的酸性溶膠溶液。將2毫升0.23摩爾每升鈦酸四丁酯/乙醇溶液，與2毫升0.013摩爾每升的鹽酸匯合得到所需溶液。
[0062]3、使用勻膠機(jī)將第2步配置好的溶液，勻膠到FTO基底上，參數(shù)為2000轉(zhuǎn)每分鐘，持續(xù)30秒；之后放置在150攝氏度的熱板上，加熱30分鐘。
[0063]4、配置溶質(zhì)粒徑為20nm 二氧化鈦的溶膠溶液。取商用二氧化鈦絲網(wǎng)印刷漿料與乙醇按照1:5的質(zhì)量比進(jìn)行互溶稀釋，得到均勻的二氧化鈦納米顆粒/乙醇溶液。
[0064]5、使用勻膠機(jī)將第4步配置好的溶液，勻膠到第4步制備的薄膜基底上，參數(shù)為5000轉(zhuǎn)每分鐘，持續(xù)30秒；之后放置在500攝氏度的馬弗爐中煅燒，時(shí)間為30分鐘。如圖5a所示。對(duì)此時(shí)制備出的薄膜進(jìn)行X射線衍射分析可見二氧化鈦薄膜為銳鈦礦相；并對(duì)表面形貌進(jìn)行掃描電子顯微鏡分析可見薄膜呈現(xiàn)出均勻的多空結(jié)構(gòu)。
[0065]6、配置二碘化鉛/N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)溶液，濃度為I摩爾每升。
[0066]7、使用勻膠機(jī)將第2步配置好的溶液，勻膠到第5步制備好的薄膜基底上，參數(shù)為6000轉(zhuǎn)每分鐘，持續(xù)5秒；之后放置在70攝氏度的熱板上，加熱30分鐘。如圖5b所示。
[0067]8、將第三步制備樣片放入石英舟中，石英坩禍底部均勻的放置甲基氨基氯化物(CH3NH3X, X = Cl、Br、I中的一種或多種)，之后放入如附圖所示的管式爐(本例使用石英管)中，用法蘭密封管腔后，使用真空泵對(duì)管腔內(nèi)部進(jìn)行抽真空，當(dāng)管內(nèi)壓強(qiáng)降至IPa后，設(shè)置管式爐加熱到100攝氏度，保持4小時(shí)后取出，生長得到甲胺鉛鹵(CH3NH3PbX3, X = Cl、Br、I中的一種或多種)薄膜。如圖5c所示。
[0068]9、將生長有甲胺鉛鹵薄膜的樣品重新放入管腔中，使用真空泵對(duì)管腔內(nèi)部進(jìn)行抽真空，當(dāng)管內(nèi)壓強(qiáng)降至IPa后，對(duì)薄膜進(jìn)行退火處理，設(shè)置管式爐加熱到100攝氏度，保持30分鐘。如圖5d步所示。對(duì)此時(shí)制備出的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡和掃描電子顯微鏡表面形貌分析，結(jié)果分別如圖6和圖7所示。
[0069]10、配置有機(jī)空穴傳輸層溶液，配比如下:lmL氯苯，lOOmgSpiro-OMeTAD，60 μ L濃度為170mg/mL的雙(三氟甲烷)磺酰亞胺鋰鹽/乙腈溶液，4-叔丁基吡啶30 μ L。
[0070]11、使用勻膠機(jī)將第10步配置好的溶液，勻膠到第9步處理后的樣品薄膜上，參數(shù)為4000轉(zhuǎn)每分鐘，持續(xù)30秒。如圖5e所示。
[0071]12、將如圖所示的金屬掩膜版放置在第11步制備出的薄膜樣品上，放入蒸發(fā)儀器中蒸鍍金電極，真空度為5xlO_4Pa，金電極厚度為80nm。如圖5f所示。通過電流-電壓測試獲得其電流-電壓曲線如圖8所示，其光電轉(zhuǎn)換效率為9.2%。
[0072]上述方法制備的鈣鈦礦材料晶粒大小在200納米-1微米之間，優(yōu)于現(xiàn)有方法制備的鈣鈦礦材料，其有優(yōu)良的光電性質(zhì)，其禁帶寬度約為1.5電子伏特(eV)，光激發(fā)載流子在光伏器件內(nèi)輸運(yùn)過程中能量損失小(_0.4eV)，從而可以得到更高的開路電壓(最高可達(dá)1.1)。該材料在高能量可見光頻段(藍(lán)色、綠色)轉(zhuǎn)化效率高，而目前廣泛商業(yè)化的硅基光伏電池在低能量可見光頻段(紅光、黃光)轉(zhuǎn)化效率高。如果該器件與硅基光伏器件結(jié)合，構(gòu)成復(fù)合型光電池，將可能出現(xiàn)高效率、低成本的新一代光伏器件。
[0073]上面已經(jīng)結(jié)合具體的實(shí)施例，并參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但需要聲明的是，上述具體實(shí)施僅僅是說明性的，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求所限定，并且針對(duì)權(quán)利要求中技術(shù)方案所做的為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的修改，等價(jià)方案的替換和組合都落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鈣鈦礦型材料的制備方法，該方法包括如下步驟: 步驟1，制備沉積有前體8\膜的基體； 步驟2，將所制備的沉積有前體8\膜的基體和前體AX置于壓力和溫度可控的反應(yīng)爐中，并通過壓力控制裝置將反應(yīng)爐的壓力控制到接近真空狀態(tài)； 步驟3，通過控制加熱溫度，使得前體AX成氣態(tài)，其與固態(tài)的前體BX2膜發(fā)生氣相-固相反應(yīng)，生成具有鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的ABXJ莫； 步驟4，對(duì)所生成的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的ABXJ莫進(jìn)行退火； 其中，A為CH3NH3-、HCONH3-、HN = CH NH3-中的一種，B為Pb、Sn中的一種或者其混合物，X 為 1、Cl、fc、IxBryCl3_x_y(0 彡 x、y 彡 3)中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦型材料的制備方法，其特征在于，步驟2所述反應(yīng)爐的壓力控制在l(T6Pa-105Pa之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦型材料的制備方法，其特征在于，步驟3所述的反應(yīng)溫度控制在50°C _200°C之間，所述反應(yīng)時(shí)間為0.5h-6h，并且所述的反應(yīng)爐中有輔助氣體，所述輔助氣體為氮?dú)?、氫氣、氬氣中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦型材料的制備方法，其特征在于，步驟4所述的退火溫度為50°C -200°C之間，所述退火時(shí)間為5min-6h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦型材料的制備方法，其特征在于，步驟1具體包括下步驟: 步驟1.1，將前體bx2和基體片置于壓力和溫度可控的反應(yīng)爐中，前體BX2置于高溫區(qū)，基體片置于低溫區(qū)，并通過壓力控制裝置將反應(yīng)爐的壓力控制到接近真空狀態(tài)； 步驟1.2，將在反應(yīng)爐的高溫區(qū)的前體BX2加熱為蒸氣，并將其沉積到低溫區(qū)的基體上，形成固態(tài)8\膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鈣鈦礦型材料的制備方法，其特征在于，步驟1.1中所述反應(yīng)爐的壓力控制在l(T6Pa_105Pa之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鈣鈦礦型材料的制備方法，其特征在于，步驟1.2中將溫度控制在150°C _550°C之間，并保持5min-lh，并且在該過程中從高溫區(qū)一側(cè)通入輔助氣體，所述輔助氣體為氮?dú)?、氫氣、氬氣中的一種或多種。
8.一種制備鈣鈦礦型材料的設(shè)備，該設(shè)備包括:管腔、位于所述管腔內(nèi)的石英舟和載物臺(tái)、溫度控制裝置、壓力控制裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備鈣鈦礦型材料的設(shè)備，其特征在于，所述管腔被分為多個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)的溫度可以通過溫度控制裝置分別控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備鈣鈦礦型材料的設(shè)備，其特征在于，可以向所述設(shè)備通入輔助氣體，并通過壓力控制裝置將管腔內(nèi)的壓力進(jìn)行控制在10_6Pa_105Pa之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備鈣鈦礦型材料的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備還包括調(diào)整石英舟和載物臺(tái)相對(duì)位置的位置調(diào)制裝置。
12.—種有鈣鈦礦型材料本征層的光伏器件的加工方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1-9所述的方法來加光伏器件的鈣鈦礦型材料本征層。
【文檔編號(hào)】H01L51/48GK104485425SQ201410743004
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】崔天宏, 荊高山, 彭衍科 申請(qǐng)人:清華大學(xué)