【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池制备，特别涉及一种多级电子阻挡薄膜、钙钛矿太阳能电池以及制备方法。
技术介绍
1、钙钛矿太阳能电池分为正型n-i-p钙钛矿电池和反型p-i-n钙钛矿电池。相对正型钙钛矿电池，反型钙钛矿电池不需要使用具有高光催化活性的tio2以及贵价空穴传输材料spiro-ometad，可低温制备、工艺简单、稳定性好。尽管如此，目前的高效率大部分为正型钙钛矿电池，转化效率最高已经达到25.6%，但反型钙钛矿电池的转化效率大部分集中在22~24%。在反型钙钛矿电池中，电子阻挡层的优化至关重要。
2、传统的电子阻挡结构一般采用单层结构，可选择的材料较少。一般而言，可用于电子阻挡的材料一般是深能级半导体材料，需要兼具空穴迁移率高和电子迁移率低两方面特点。一般而言，半导体材料的空穴迁移率都显著低于电子迁移率，单层电子阻挡层往往需要制备得非常薄（几个纳米至十几个纳米），同时需要一定的缺陷密度（如氧空位等）来实现较高的空穴迁移率。极薄的电子阻挡层增加了漏电的可能性，但是一旦提升电子阻挡层厚度至几十个纳米以上的水平，其较低的空穴迁移率又会带来太阳能电池转换效率的快速下跌。为了提升缺陷密度，往往需要在单层电子阻挡层上设计额外的化学悬挂键或者不完美的化学计量比。尽管它们能带来空穴迁移率的提升从而提升钙钛矿太阳能电池的转化效率，但是这种高缺陷浓度的单层电子阻挡层与钙钛矿活性层所形成的界面往往稳定性较差，易发生各种光化学反应，影响到太阳能电池整体的稳定性。而缺陷密度一旦降低，又会直接导致太阳能电池转换效率的下降。
【技术保护点】
1.一种多级电子阻挡薄膜，其特征在于，所述多级电子阻挡薄膜具有A1-B-A2结构，其中，A1为漏电阻挡层，B为电子阻挡主体层，A2为界面钝化层，电子阻挡主体层B由NiO、V2O5、CuO、CuSCN、CuI中任意一种材料制备，漏电阻挡层A1和界面钝化层A2分别由无机氧化物、无机氮化物、无机碳化物、无机硅化物、无机硫化物、碳材料中任意一种材料制备。
2.如权利要求1所述的多级电子阻挡薄膜，其特征在于，所述无机氧化物分别为以下材料中的任一种：氧化锑、三氧化二铝、氧化钴、三氧化二硼、氧化铋、三氧化铬、氧化铜、氧化镁、三氧化钼、二氧化硅、氧化钒、氧化锆，无机氮化物分别为以下材料中的任一种：碳氮化铝、氮化铝、氮化硼、氮化钙、氮化铬、氮化铕、氮化镁、氮化硅、氮化钛、氮化钒、氮化锆、氮化镓，无机碳化物分别为以下材料中的任一种：碳化铝、碳化硼、碳化铬、碳化钼、碳化硅、碳化钛、碳化钒、碳化钨、碳化锆，无机硅化物分别为以下材料中的任一种：硅化钴、硅化镁、硅化钼、硅化铌、硅化钛、硅化钨、硅化锆，无机硫化物分别为以下材料中的任一种：硫化铝、硫化锑、硫化铋、硫化钡、硫化硼、硫化钙、硫化铬、硫化
3.如权利要求1所述的多级电子阻挡薄膜，其特征在于，在所述漏电阻挡层A1的制备材料中还掺杂有下转换纳米发光材料，或者，在所述漏电阻挡层A1表面还包覆有下转换纳米发光材料，下转换纳米发光材料为钙钛矿类量子点、石墨烯量子点、稀土类、无机硫化物类下转换纳米发光材料中至少一种。
4.如权利要求1所述的多级电子阻挡薄膜，其特征在于，所述漏电阻挡层A1的膜厚为1nm~80nm，界面钝化层A2的膜厚为0.1nm~20nm。
5.一种钙钛矿太阳能电池，其内部结构包括自上而下设置的基底、透明导电电极、钙钛矿吸光层、电子传输层、金属电极，其特征在于，在透明导电电极与钙钛矿吸光层之间设置了如权利要求1~4中任意一项所述的多级电子阻挡薄膜，其中，所述多级电子阻挡薄膜的漏电阻挡层A1位于透明导电电极侧与透明导电电极接触，界面钝化层A2则位于钙钛矿吸光层侧与钙钛矿吸光层接触。
6.如权利要求5所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿吸光层的制备材料的分子式为ADX3，其中，A为铯、铷、胺基、脒基、碱族中至少一种一阶阳离子，D为铅、锡、钨、铜、锌、镓、锗、砷、硒、铑、钯、银、镉、铟、锑、锇、铱、铂、金、汞、铊、铋和钋中至少一种二价金属阳离子，X为碘、溴、氯、砹、硫氰根、醋酸根中至少一种一阶阴离子。
7.一种如权利要求5或6所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种多级电子阻挡薄膜，其特征在于，所述多级电子阻挡薄膜具有a1-b-a2结构，其中，a1为漏电阻挡层，b为电子阻挡主体层，a2为界面钝化层，电子阻挡主体层b由nio、v2o5、cuo、cuscn、cui中任意一种材料制备，漏电阻挡层a1和界面钝化层a2分别由无机氧化物、无机氮化物、无机碳化物、无机硅化物、无机硫化物、碳材料中任意一种材料制备。
2.如权利要求1所述的多级电子阻挡薄膜，其特征在于，所述无机氧化物分别为以下材料中的任一种：氧化锑、三氧化二铝、氧化钴、三氧化二硼、氧化铋、三氧化铬、氧化铜、氧化镁、三氧化钼、二氧化硅、氧化钒、氧化锆，无机氮化物分别为以下材料中的任一种：碳氮化铝、氮化铝、氮化硼、氮化钙、氮化铬、氮化铕、氮化镁、氮化硅、氮化钛、氮化钒、氮化锆、氮化镓，无机碳化物分别为以下材料中的任一种：碳化铝、碳化硼、碳化铬、碳化钼、碳化硅、碳化钛、碳化钒、碳化钨、碳化锆，无机硅化物分别为以下材料中的任一种：硅化钴、硅化镁、硅化钼、硅化铌、硅化钛、硅化钨、硅化锆，无机硫化物分别为以下材料中的任一种：硫化铝、硫化锑、硫化铋、硫化钡、硫化硼、硫化钙、硫化铬、硫化钴、硫化铕、硫化镓、硫化镁、硫化钼、二硫化硅、硫化钨、硫化钒、硫化锆，碳材料分别为石墨烯及其衍生物、石墨炔及其衍生物、碳纳米管中的任意一种。
3.如权利要求1所述的多级电子阻挡薄膜...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：杭州纤纳光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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