【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池，具体涉及一种空穴传输层材料、叠层钙钛矿太阳能电池及制备方法。
技术介绍
1、太阳能电池作为一种可以直接把太阳能转化成电能的装置，在现有能源结构中占有重要的地位。其中钙钛矿太阳能电池因其突出的光电特性和简易的制备流程，受到了人们的广泛关注。目前，单结钙钛矿太阳能电池的认证效率已突破26.1％，但其效率的提升受到肖克莱-奎伊瑟(s-q)极限(～33％)的限制。为充分利用太阳光谱，减少电池热耗散，进而突破单结器件的s-q极限，发展多结叠层钙钛矿太阳能电池极具前景。
2、两端钙钛矿-钙钛矿(全钙钛矿)叠层太阳能电池通常由宽带隙(1.7～1.9ev)顶电池和窄带隙(1.0～1.3ev)底电池组成。目前两端钙钛矿-钙钛矿(全钙钛矿)叠层太阳能电池底电池使用pedo:pss空穴传输层材料，这种材料自身的酸性和亲水性质可能会加剧窄带隙子电池的氧化和降解，不利于叠层器件的稳定性；而且pedot:pss对近红外光存在较强的寄生吸收，其能级和窄带隙钙钛矿不甚匹配，空穴传输层/钙钛矿薄膜界面存在严重的界面非辐射复合；pedot:pss的导电能力也会限制载流子的传输；因此，虽然全钙钛矿叠层太阳能电池的效率已超过单结钙钛矿太阳能电池，但是严重的界面非辐射复合限制了其性能的进一步提升。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种空穴传输层材料、叠层钙钛矿太阳能电池及制备方法，该太阳能电池可有效解决现有的太阳能电池存在的非辐射复合作用强，导致电池性能差的
2、为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种空穴传输层材料，由有机酸和pedot:pss材料制成。
4、进一步地，有机酸包括羧酸、磺酸或者膦酸。
5、进一步地，羧酸为乙二酸或丙二酸；磺酸为氨基甲烷磺酸；磷酸为3-膦酸基丙酸。
6、进一步地，包括以下步骤：将有机酸溶解于pedot:pss材料中，获得改性pedot:pss材料，即为叠层钙钛矿太阳能电池空穴传输层材料。
7、进一步地，有机酸在pedot:pss材料中的浓度为5-20mg/ml。
8、一种叠层钙钛矿太阳能电池，采用上述空穴传输层材料作为窄带隙子电池的空穴传输层材料。
9、上述叠层钙钛矿太阳能电池的制备方法，具体操作包括以下步骤：
10、(1)在ito透明导电玻璃上旋涂ptaa溶液，经过退火后得到空穴传输层；
11、(2)采用反溶剂法在步骤(1)制得的空穴传输层上旋涂宽带隙钙钛矿前体溶液，退火后得到宽带隙钙钛矿薄膜；
12、(3)采用热蒸发法在步骤(2)制得的宽带隙钙钛矿薄膜上沉积c60电子传输层；
13、(4)采用原子层沉积法在步骤(3)制得的c60电子传输层上沉积二氧化锡电子传输层；
14、(5)采用射频磁溅射法在步骤(4)制得的二氧化锡电子传输层上溅射izo薄膜；
15、(6)采用旋涂法在步骤(5)制得的izo薄膜上沉积空穴传输层材料，经退火得到空穴传输层；
16、(7)采用反溶剂法在步骤(6)制得的空穴传输层上旋涂窄带隙钙钛矿前体溶液，退火后得到窄带隙钙钛矿薄膜；
17、(8)采用热蒸发法在步骤(7)制得的窄带隙钙钛矿薄膜上依次沉积c60电子传输层、二氧化锡电子传输层和铜电极，制得叠层钙钛矿太阳能电池。
18、进一步地，步骤(1)中旋涂速度为2000-4000rmp，步骤(6)中旋涂速度为3000-5000rmp，旋涂时间为20-40s。
19、进一步地，步骤(1)中退火温度为90-120℃，退火时间为5-20min，步骤(6)中退火温度为80-130℃，退火时间为5-20min。
20、进一步地，步骤(2)和步骤(7)中退火温度为80-100℃。
21、进一步地，步骤(1)中空穴传输层的厚度为1-5nm，步骤(2)中宽带隙钙钛矿薄膜的厚度为300-400nm，步骤(3)中c60电子传输层的厚度为20-30nm，步骤(4)中二氧化锡电子传输层的厚度为20-30nm，步骤(5)中izo薄膜的厚度为110-130nm，步骤(6)中空穴传输层的厚度为60-70nm，步骤(7)中窄带隙钙钛矿薄膜的厚度为800-1000nm，步骤(8)中c60电子传输层的厚度为20-30nm，二氧化锡电子传输层的厚度为20-30nm，铜电极的厚度为110-130nm。
22、本专利技术所产生的有益效果为：
23、本专利技术中采用有机酸对pedot:pss材料进行改性，添加有机酸以后，酸中的阳离子和阴离子分别与pss-和pedot+结合，获得纤维状形貌的pedot:pss薄膜，从而获得具有特定取向的钙钛矿薄膜；而且由于有机酸本身普遍的低沸点，能够在退火过程中最大程度得的逃逸，而像硫酸一类则很难去除；采用该薄膜替代窄带隙子电池和宽带隙子电池中的空穴传输层材料，可以改善太阳光的透过率，减少了空穴传输层本身对近红外光的寄生吸收，提升空穴材料的功函数，获得更好的能级匹配，进而提高全钙钛矿太阳能电池的稳定性；有机酸经过退火处理后升华，酸性和亲水性降低，不会对空穴传输层的使用造成不良影响。
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1.一种空穴传输层材料，其特征在于，由有机酸和PEDOT:PSS材料制成。
2.如权利要求1所述的空穴传输层材料，其特征在于，有机酸包括羧酸、磺酸或者膦酸。
3.权利要求2所述的空穴传输层材料的制备方法，其特征在于，羧酸为乙二酸或丙二酸；磺酸为氨基甲烷磺酸；磷酸为3-膦酸基丙酸。
4.权利要求1所述的空穴传输层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将有机酸溶解于PEDOT:PSS材料中，获得改性PEDOT:PSS材料，即为叠层钙钛矿太阳能电池空穴传输层材料；有机酸在PEDOT:PSS材料中的浓度为5-20mg/mL。
5.一种叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，采用权利要求1中的材料作为窄带隙子电池的空穴传输层材料。
6.如权利要求5所述的叠层钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，具体操作包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的叠层钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(1)中旋涂速度为2000-4000rmp，步骤(6)中旋涂速度为3000-5000rmp，旋涂时间为20-40s。
8.
9.如权利要求6所述的叠层钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(7)中退火温度为80-100℃。
10.如权利要求6所述的叠层钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(1)中空穴传输层的厚度为1-5nm，步骤(2)中宽带隙钙钛矿薄膜的厚度为300-400nm，步骤(3)中C60电子传输层的厚度为20-30nm，步骤(4)中二氧化锡电子传输层的厚度为20-30nm，步骤(5)中IZO薄膜的厚度为110-130nm，步骤(6)中空穴传输层的厚度为60-70nm，步骤(7)中窄带隙钙钛矿薄膜的厚度为800-1000nm，步骤(8)中C60电子传输层的厚度为20-30nm，二氧化锡电子传输层的厚度为20-30nm，铜电极的厚度为110-130nm。
...【技术特征摘要】
1.一种空穴传输层材料，其特征在于，由有机酸和pedot:pss材料制成。
2.如权利要求1所述的空穴传输层材料，其特征在于，有机酸包括羧酸、磺酸或者膦酸。
3.权利要求2所述的空穴传输层材料的制备方法，其特征在于，羧酸为乙二酸或丙二酸；磺酸为氨基甲烷磺酸；磷酸为3-膦酸基丙酸。
4.权利要求1所述的空穴传输层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将有机酸溶解于pedot:pss材料中，获得改性pedot:pss材料，即为叠层钙钛矿太阳能电池空穴传输层材料；有机酸在pedot:pss材料中的浓度为5-20mg/ml。
5.一种叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，采用权利要求1中的材料作为窄带隙子电池的空穴传输层材料。
6.如权利要求5所述的叠层钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，具体操作包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的叠层钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤(1)中旋涂速度为2000-4000rmp，步骤(6)中旋涂速度为3000-500...
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