一种近红外退火结晶设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体薄膜制备退火结晶领域，具体指有一种近红外退火结晶设备。


背景技术：

2.钙钛矿太阳能电池是近十年发展起来的新型光伏材料，具有光电转换效率高，成本低的优势。钙钛矿太阳能电池的核心组件是半导体薄膜——钙钛矿薄膜层。其中，钙钛矿薄膜的结晶度是影响器件性能的关键因素。
3.现今常用的钙钛矿薄膜退火工艺(热退火)，例如公开号为cn112467042a，名称为“一种钙钛矿太阳能电池组件智能自动化生产系统”的申请中公开了可以采用红外退火装置进行钙钛矿薄膜退火，但所需退火时间较长，且难以做到精确控制钙钛矿薄膜的结晶，导致退火时间较长，影响实验进程。
4.针对上述的现有技术存在的问题，设计一种近红外退火结晶设备是本实用新型研究的目的。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术存在的问题，本实用新型在于提供一种近红外退火结晶设备，能够有效解决上述现有技术存在的问题。
6.本实用新型的技术方案是：
7.一种近红外退火结晶设备，包括：
8.壳体，所述壳体设置有相应的退火仓；
9.若干近红外灯管，所述若干近红外灯管阵列排布于所述退火仓的顶端；
10.反射面罩，设置于所述退火仓的上端面和若干所述近红外灯管之间，所述反射面罩朝向所述近红外灯管的一面设置为镜面；
11.退火台板，设置于所述退火仓的下端面。
12.进一步地，所述近红外灯管的波长为800nm－1400nm。
13.进一步地，相邻的所述近红外灯管之间的间距为30mm－40mm，所述近红外灯管距离所述退火台板之间的距离为18mm－22mm。
14.进一步地，包含时间继电器，用于控制所述近红外灯管的点亮时间。
15.可选地，所述近红外灯管的数量为2根，每个所述近红外灯管的功率为100w，所述时间继电器的计时时间为180s。
16.可选地，所述近红外灯管的数量为3根，每个所述近红外灯管的功率为100w，所述时间继电器的计时时间为120s。
17.可选地，所述近红外灯管的数量为2根，每个所述近红外灯管的功率为1000w，所述时间继电器的计时时间为15s。
18.可选地，所述近红外灯管的数量为3根，每个所述近红外灯管的功率为1000w，所述
时间继电器的计时时间为8s。
19.进一步地，还包括电源、散热风扇、显示仪表、开关、排气孔、温度传感器其中的一种或多种，所述电源设置于所述壳体内并为各部件提供电能，所述排气孔、所述显示仪表、所述开关设置于所述壳体的外表面，所述散热风扇设置于所述排气孔，所述温度传感器设置于所述退火仓。
20.进一步地，所述壳体设置有和所述退火仓相配合的舱盖。
21.本实用新型的优点：
22.本实用新型针对半导体薄膜的工艺处理需求，针对性地提出了近红外退火的设备。
23.本实用新型通过在退火仓内设置近红外灯管，利用近红外灯管发生的近红外线照射放置于退火台板上的半导体湿膜，从而能够使半导体湿膜吸收近红外线中的能量并迅速升温从而蒸发半导体湿膜内的水分从而结晶，达到制膜的目的，并大大缩短了退火结晶所需的时间并保证退火结晶后半导体薄膜的质量。
24.本技术针对半导体湿膜为钙钛矿薄膜的特征，通过选用800nm到1400nm波长的近红外灯管，该近红外灯管发生的近红外线能够匹配钙钛矿薄膜中的分子组成，使其更容易被钙钛矿薄膜吸收能量，从而缩短退火时间。
附图说明
25.图1为本实用新型的实施例一的近红外退火结晶设备结构示意图。
26.图2为本实用新型的实施例一的近红外灯管和退火台板结构示意图。
27.图3为本实用新型的实施例二的近红外退火结晶设备结构示意图。
28.附图标记说明：
29.1－壳体，101－退火仓，102－舱盖；2－近红外灯管；3－反射面罩；4－退火台板。
具体实施方式
30.为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本实用新型的结构作进一步详细描述：
31.实施例一
32.参考图1－2，一种近红外退火结晶设备，包括：
33.壳体1，所述壳体1设置有相应的退火仓101；
34.若干近红外灯管2，所述若干近红外灯管2阵列排布于所述退火仓101的顶端；
35.反射面罩3，设置于所述退火仓101的上端面和若干所述近红外灯管2之间，所述反射面罩3朝向所述近红外灯管2的一面设置为镜面；
36.退火台板4，设置于所述退火仓101的下端面。退火台板4用于放置刚制备的半导体湿膜。
37.本技术通过在退火仓101内设置近红外灯管2，利用近红外灯管2发生的近红外线照射放置于退火台板4上的半导体湿膜，从而能够使半导体湿膜吸收近红外线中的能量并迅速升温从而蒸发半导体湿膜内的水分从而结晶，达到制膜的目的。
38.进一步地，所述近红外灯管2的波长为800nm－1400nm。
39.进一步地，相邻的所述近红外灯管2之间的间距为30mm－40mm，所述近红外灯管2距离所述退火台板4之间的距离为18mm－22mm。
40.本实施例针对的半导体湿膜为钙钛矿薄膜，通过选用800nm到1400nm波长的近红外灯管2，该近红外灯管2发生的近红外线能够匹配钙钛矿薄膜中的分子组成，使其更容易被钙钛矿薄膜吸收能量，从而缩短退火时间。通过合理的相邻的所述近红外灯管2之间的间距以及所述近红外灯管2距离所述退火台板4之间的距离，可以更加充分地利用近红外灯管2产生的红外线能量，防止近红外灯管2损伤钙钛矿薄膜。
41.通过本实施例的实际使用测试，选用高功率的近红外灯管2，本技术的退火时间可以加快至15s左右。
42.进一步地，包含时间继电器(附图未示出)，用于控制所述近红外灯管2的点亮时间。本实施例中，时间继电器可以连接于近红外灯管2和其相匹配的电源之间，通过时间继电器导通或断开近红外灯管2和其相匹配的电源从而控制近红外灯管2的点亮以及每次点亮的时间。
43.可选地，所述近红外灯管2的数量为2根，每个所述近红外灯管2的功率为100w，所述时间继电器的计时时间为180s。
44.可选地，所述近红外灯管2的数量为3根，每个所述近红外灯管2的功率为100w，所述时间继电器的计时时间为120s。
45.可选地，所述近红外灯管2的数量为2根，每个所述近红外灯管2的功率为1000w，所述时间继电器的计时时间为15s。
46.可选地，所述近红外灯管2的数量为3根，每个所述近红外灯管2的功率为1000w，所述时间继电器的计时时间为8s。
47.通过选用合理的近红外灯管2的数量、功率，以及与其相匹配的所述时间继电器的计时时间，可以达到节能、提高能耗比、防止近红外灯管2照射损伤钙钛矿薄膜的目的。
48.进一步地，还包括电源、散热风扇、显示仪表、开关、排气孔、温度传感器其中的一种或多种。所述电源设置于所述壳体内并为各部件提供电能，所述排气孔、所述显示仪表、所述开关设置于所述壳体的外表面，所述散热风扇设置于所述排气孔，所述温度传感器设置于所述退火仓。通过显示仪表可以显示相关的信息，例如时间继电器剩余的时间、退货仓内的温度等。通过开关可以启用或关闭近红外退火结晶设备的总电源，通过散热风扇和排气孔的配合可以将近红外退火结晶设备内部产生的热量及时散发出去。
49.同时，本实施例还可以和传送带相配合。通过传送带的带面穿过退货仓的设置，可以利用传送带不断地输入钙钛矿薄膜并通过近红外灯管直接照射。
50.实施例二
51.本实施例与实施例一的不同点在于，参考图3，进一步地，所述壳体1设置有和所述退火仓101相配合的舱盖102。通过舱盖102的设置，舱盖102可以和退火仓101形成密闭的空间，从而能够放入钙钛矿薄膜并在密闭空间内进行退火结晶。
52.需要指出的是，本实施例与实施例一实现原理及产生的技术效果相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例一中相应内容。
53.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本实用新型的涵盖范围。