钙钛矿：面向钙钛矿器件全叠层的真空沉积与手套箱一体化平台——从透明电极到封装一站式完成。 金属卤化物钙钛矿已成为硅基光伏最有力的替代技术之一，有效回应了环境影响、制造成本与规模化方面的诸多关切。
金属卤化物钙钛矿已成为硅基光伏最有力的替代技术之一，有效回应了环境影响、制造成本与规模化方面的诸多关切。凭借优异的光吸收与电荷输运特性，钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已从 2012 年的约 9% 提升至 2022 年的 25% 以上，钙钛矿-硅叠层结构更是突破了 31%。
由于钙钛矿材料对水汽、氧气和工艺波动极为敏感，器件性能与沉积环境直接相关。Angstrom Engineering 钙钛矿系列（Perovskite Series）系统将热蒸发、溅射与手套箱集成融为一体，使器件的每一层都可以在受控气氛中完成沉积、处理、表征与封装，全程无需暴露于大气。
- 手套箱集成的真空系统：沉积、旋涂/浸涂、退火、表征与封装全部在受控惰性气氛中完成。
- 脉冲直流溅射制备透明 ITO 电极；HiPIMS 用于低温、低损伤的反应溅射，保护下方脆弱薄膜。
- 热（共）蒸发具备低速率稳定性与恒定掺杂比例，适用于传输层、钙钛矿吸收层与金属电极。
- 质量流量控制的反应气体输送，实现精确可重复的反应性工艺（如基于化学前驱体的硫化铅沉积）。
- 通过加热样品台实现原位及沉积后退火；掩膜挡板支持单次真空循环内的多叠层沉积。
工艺为什么重要
把每一层的材料、工艺与环境要求连接起来，才能形成可复现的器件流程。以下内容整理自原厂应用资料。
钙钛矿器件叠层结构
典型的钙钛矿光电器件为多层结构：透明电极（通常为氧化铟锡 ITO）、电子传输层、光活性钙钛矿吸收层、空穴传输层以及金属接触电极。Angstrom 系统还支持“自下而上”的构建顺序——先沉积接触电极层，再沉积透明导电层——让研究人员可以自由探索常规（n-i-p）与倒置（p-i-n）两种器件架构。
为每一层匹配最优沉积技术
透明 ITO 电极推荐采用脉冲直流（Pulsed-DC）溅射制备。溅射结合沉积后处理，可获得重复性更佳的光活性钙钛矿薄膜。HiPIMS（高功率脉冲磁控溅射）能够在更低的衬底温度下实现等离子体反应活性，减少对下方脆弱薄膜的损伤——这在有机传输层之上进行沉积时尤为关键。热蒸发则非常适合电子传输层、钙钛矿吸收层本身（如共蒸发工艺）、空穴传输层以及金属接触电极的制备。
端到端的全程受控环境
Angstrom 钙钛矿平台将真空沉积腔与手套箱模块无缝连接，使原位薄膜沉积、反应性工艺、旋涂/浸涂、退火、表征与封装全部在受控气氛内完成。质量流量控制器提供精确且高度可重复的反应气体控制——例如采用化学前驱体的硫化铅沉积工艺。器件在溶液加工、真空沉积与最终封装之间全程不接触大气环境。
掩膜挡板与样品台加热
集成的样品台加热功能支持原位退火与沉积后退火，无需将衬底移出真空环境。掩膜挡板可对衬底进行选择性局部遮挡，使单次运行即可在衬底不同区域沉积多种叠层结构——无需破真空，大幅提升实验效率。
Aeres 工艺控制软件
Aeres 软件提供支持单次、批量或全自动工艺的 PC/PLC 配方控制；先进的数据记录与工艺追踪；高分辨率沉积控制，具备低速率稳定性并可在共蒸发中保持恒定的掺杂比例；多腔室独立控制；以及自动 PID 回路整定，显著缩短工艺开发周期。
关键工艺要求
这些要求决定了腔体组织、源配置、样品台与自动化的设计边界。
- 手套箱集成的真空系统：沉积、旋涂/浸涂、退火、表征与封装全部在受控惰性气氛中完成。
- 脉冲直流溅射制备透明 ITO 电极；HiPIMS 用于低温、低损伤的反应溅射，保护下方脆弱薄膜。
- 热（共）蒸发具备低速率稳定性与恒定掺杂比例，适用于传输层、钙钛矿吸收层与金属电极。
- 质量流量控制的反应气体输送，实现精确可重复的反应性工艺（如基于化学前驱体的硫化铅沉积）。
- 通过加热样品台实现原位及沉积后退火；掩膜挡板支持单次真空循环内的多叠层沉积。
系统与工艺细节
来自用户的长期反馈
EvoVac 的设计非常出色，手套箱接口使用起来十分方便。
