【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钙钛矿太阳电池，更具体地说，是涉及一种钙钛矿-硅叠层太阳电池及其制备方法。
技术介绍
1、钙钛矿太阳电池具有强的光吸收性能、长的载流子寿命和高的载流子迁移率，近年来引起光伏研究者的广泛关注。此外，钙钛矿材料较宽的禁带宽度，使其成为了制备叠层顶电池的理想材料。具有相对较窄带隙的硅(si)和铜铟镓硒(cigs)是理想的底电池材料。近期，钙钛矿-晶体硅叠层电池效率达到33.9％，远超过单节si电池的转换效率，成为后硅时代发展超高效率电池的最主要研究热点技术。
2、与单节钙钛矿电池不同，叠层电池需要从顶部入光，因此需要制备高导电性及高透过率的透明导电材料作为叠层电池的顶部电极。透明电极是高效叠层电池的关键，已经报道的作为透明电极的材料包括：银纳米线、碳纳米结构网络、超薄金属、透明导电氧化物(ito、izo等)。其中，银纳米线的工艺重复性差，基于碳的网络结构具有高的电阻，薄层金属的透光性较差。与以上三者相比，导电氧化物ito、izo等具有在短波具有更好的透光性和稳定性，被广泛应用于叠层电池中。实际上为了实现较高的导电性，通常需要增加自由载流子浓度实现ito、izo等透明导电氧化物的电学性能。然而，较高浓度的自由载流子对长波光产生较大的寄生吸收，不利于光伏器件性能提升。并且在ito或izo等透明导电氧化物在溅射沉积制备过程中，会破坏下层的钙钛矿层材料，因此需要在这类导电氧化物与有机界面材料之间引入缓冲层，防止溅射工艺带来的电池损伤。缓冲层制备工艺常用的方法有蒸发法、ald原子沉积法等，不仅工艺复杂，同时增加了叠层电
3、综上，现有技术公开的钙钛矿-硅叠层太阳电池还存在以下技术问题：
4、(1)ito等透明导电氧化层较高的自由载流子浓度使得长波光的寄生损失较大，不利于叠层中底电池光的吸收，从而降低叠层器件性能；(2)ito等透明导电氧化层的制备需要用到磁控溅射设备，工艺复杂，且ito由于含有铟导致成本较高；(3)磁控溅射产生高能粒子对钙钛矿层造成的损伤，因此增加一层缓冲层来阻止ito溅射带来的损伤，使得叠层电池的制备更复杂。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种钙钛矿-硅叠层太阳电池及其制备方法，本专利技术提供的制备方法使用一种简单的工艺，先制备了透过率高于90％、电导率达到3000西门子/厘米碳纳米管：有机复合薄膜(如cnt:nafion薄膜)来代替透明电极和缓冲层，再将其作为一种全新的透明导电层结构应用于钙钛矿-硅叠层太阳电池中，不仅获得了更高的全光谱光透过率，有助于叠层电池获得更高的转换效率，同时也大大简化了叠层电池的制作工艺，降低了工艺成本。
2、本专利技术提供了一种钙钛矿-硅叠层太阳电池的制备方法，包括以下步骤：
3、在硅衬底两侧分别形成钝化层，之后一面形成电子选择层，另一面形成空穴选择层并连接底部减反层；
4、在所述电子选择层上形成ito中间复合层，得到晶硅底电池；
5、在ito中间复合层上依次形成空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层、透明电极，得到钙钛矿电池；所述透明电极为cnt:有机复合薄膜；
6、最后分别在底部减反层和透明电极上形成金属电极，得到钙钛矿-硅叠层太阳电池。
7、优选的，叠层底电池包括hit电池、ibc电池、topcon电池、perc电池。
8、优选的，所述钝化层为sio2钝化层或本征非晶硅钝化层i-a-si:h；所述电子选择层为采用pecvd方式沉积的n-nc-sicx或n-a-si:h；所述空穴选择层为采用pecvd方式沉积的p-nc-sicx:f或p-a-si:h。
9、优选的，所述底部减反层为减反层sinx。
10、优选的，所述ito中间复合层的形成方式为磁控溅射或电子束热蒸发。
11、优选的，所述空穴传输层为空穴传输层niox；所述钙钛矿吸收层为facspb(ibr)3钙钛矿吸收层；所述电子传输层为电子传输层c60。
12、优选的，所述钙钛矿吸收层中钙钛矿的带隙为1.5ev～1.7ev。
13、优选的，所述cnt:有机复合薄膜中有机材料包括可均匀分散cnt的nafion、peie、pss中的一种或多种；所述cnt:有机复合薄膜通过喷涂、旋涂、狭缝涂布或刮涂的方式制备而成。
14、优选的，所述分别在底部减反层和透明电极上形成金属电极的方式为蒸发金属电极；所述金属电极包括ag、al、cu导电性良好的金属形成的电极；所述金属电极的厚度为50nm～200nm。
15、本专利技术还提供了一种钙钛矿-硅叠层太阳电池，采用上述技术方案所述的制备方法制备而成。
16、本专利技术提供了一种钙钛矿-硅叠层太阳电池及其制备方法；该制备方法包括以下步骤：在硅衬底两侧分别形成钝化层，之后一面形成电子选择层，另一面形成空穴选择层并连接底部减反层；在所述电子选择层上形成ito中间复合层，得到晶硅底电池；在ito中间复合层上依次形成空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层、透明电极，得到钙钛矿电池；所述透明电极为cnt:有机复合薄膜；最后分别在底部减反层和透明电极上形成金属电极，得到钙钛矿-硅叠层太阳电池。与现有技术相比，本专利技术提供的制备方法选择特定原料配合特定工艺步骤，实现整体较好的相互作用，使用一种简单的工艺，先制备了透过率高于90％、电导率达到3000西门子/厘米碳纳米管：有机复合薄膜(cnt:nafion薄膜)来代替透明电极和缓冲层，再将其作为一种全新的透明导电层结构应用于钙钛矿-硅叠层太阳电池中，不仅获得了更高的全光谱光透过率，有助于叠层电池获得更高的转换效率，同时也大大简化了叠层电池的制作工艺，降低了工艺成本。
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1.一种钙钛矿-硅叠层太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，叠层底电池包括HIT电池、IBC电池、TOPCon电池、PERC电池。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钝化层为SiO2钝化层或本征非晶硅钝化层I-a-Si:H；所述电子选择层为采用PECVD方式沉积的N-nc-SiCx或N-a-Si:H；所述空穴选择层为采用PECVD方式沉积的P-nc-SiCx:F或P-a-Si:H。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述底部减反层为减反层ITO或SiNx。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述ITO中间复合层的形成方式为磁控溅射或电子束热蒸发。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述空穴传输层为空穴传输层NiOx；所述钙钛矿吸收层为FACsPb(IBr)3钙钛矿吸收层；所述电子传输层为电子传输层C60。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿吸收层中钙钛矿的带隙为1.5eV～1.7e
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述CNT:有机复合薄膜中有机材料包括可均匀分散CNT的Nafion、PEIE、PSS中的一种或多种；所述CNT:有机复合薄膜通过喷涂、旋涂、狭缝涂布或刮涂的方式制备而成。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分别在底部减反层和透明电极上形成金属电极的方式为蒸发金属电极；所述金属电极包括Ag、Al、Cu导电性良好的金属形成的电极；所述金属电极的厚度为50nm～200nm。
10.一种钙钛矿-硅叠层太阳电池，其特征在于，采用权利要求1～9任一项所述的制备方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿-硅叠层太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，叠层底电池包括hit电池、ibc电池、topcon电池、perc电池。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钝化层为sio2钝化层或本征非晶硅钝化层i-a-si:h；所述电子选择层为采用pecvd方式沉积的n-nc-sicx或n-a-si:h；所述空穴选择层为采用pecvd方式沉积的p-nc-sicx:f或p-a-si:h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述底部减反层为减反层ito或sinx。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述ito中间复合层的形成方式为磁控溅射或电子束热蒸发。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述空穴传输层为空穴传输层n...
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