【技术实现步骤摘要】
本申请涉及太阳能电池，尤其涉及一种钙钛矿吸光层的制备方法、钙钛矿太阳能电池及制备方法、光伏组件、光伏系统。
技术介绍
1、钙钛矿太阳能电池(psc)是一种新型太阳能电池，由于其具有优异的光电性能、高的光电转换效率、溶液法制备成本低及工艺简单等的特点，在第三代太阳能电池中备受瞩目，因此具有良好的应用前景。钙钛矿太阳能电池的结构主要是由电子传输层(etl)、钙钛矿吸光层、空穴传输层(htl)和金属电极组成。然而，钙钛矿吸光层在水、氧、光照和热的长期作用下其效率和稳定性较差，这也导致钙钛矿太阳能电池的使用寿命降低，严重影响钙钛矿太阳能电池的商业化应用。
2、在钙钛矿吸光层的制备过程中，通常使用反溶剂法来制备高质量的钙钛矿吸光层，以提高钙钛矿太阳能电池的光电性能和稳定性。然而，在制备过程中，反溶剂的使用使钙钛矿太阳能电池的制备重复性不高，且对制备环境要求较高，不利于大面积钙钛矿太阳能电池制备。此外反溶剂工艺需要消耗更多材料和能源，同时耗费更多的制备时间，从而增加钙钛矿电池的制造成本。
3、需要说明的是，上述内容并不必然是现有技术，也不用于限制本申请的专利保护范围。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种钙钛矿吸光层的制备方法、钙钛矿太阳能电池及制备方法、光伏组件、光伏系统，以解决或缓解上面提出的一项或更多项技术问题。
2、第一方面，本申请实施例提供一种钙钛矿吸光层的制备方法，包括：
3、提供钙钛矿前驱体溶液；
4、将所述钙钛矿前驱
5、所述氛围溶剂与钙钛矿前驱体溶液的体积之比为(1～100):1。
6、可选地，所述氛围溶剂包括氯苯、乙醚、乙酸乙酯、苯甲醚、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺和乙腈中的一种或多种。
7、可选地，所述氛围溶剂包括乙醚、乙酸乙酯、苯甲醚中的一种或多种。
8、可选地，所述氛围溶剂包括为乙醚和苯甲醚，所述乙醚和苯甲醚的体积之比为1:2-2:1。
9、可选地，在加热退火结晶得到钙钛矿吸光层的过程中，退火方式包括一步退火，所述一步退火的退火温度为50～180℃，退火时间为1～60min。
10、可选地，在加热退火结晶得到钙钛矿吸光层的过程中，退火方式包括两步退火，所述两步退火包括第一步退火和第二步退火，第一步退火的退火温度为50～150℃，退火时间为1～30min；第二步退火的退火温度为80～180℃，退火时间为1～60min。
11、可选地，所述钙钛矿前驱体溶液包括钙钛矿材料和有机溶剂，所述钙钛矿材料为abx3结构；所述a为一价阳离子；所述b为二价阳离子；所述x为一价阴离子；其中，在所述钙钛矿前驱体溶液中，所述b的浓度为200mg/ml～600mg/ml；
12、所述有机溶剂包括二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基吡咯烷酮、2-甲氧基乙醇和γ-丁内酯中的一种或多种。
13、可选地，所述a包括铯、铷、乙脒、甲胺基、甲脒基中的一种或几种一价阳离子的混合体；所述b包括铅、铜、锌、镓、锡、钙中的一种或几种二价阳离子的混合体；所述x包括f-、i-、br-、cl-、bf4-、pf6-和scn-中的一种或几种一价阴离子的混合体。
14、可选地，覆设的方法可以包括旋涂法、刮涂法、喷涂法和狭缝涂布法。
15、第二方面，本申请实施例提供一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括：
16、提供导电衬底；
17、在所述导电衬底的上表面形成空穴传输层；
18、采用上述的钙钛矿吸光层的制备方法，在所述空穴传输层的上表面制备钙钛矿吸光层；
19、在所述钙钛矿吸光层上依次形成钝化层、电子传输层、缓冲层以及电极。
20、可选地，导电衬底包括柔性基底或刚性基底，其中，刚性基底包括ito(氧化铟锡)透明导电玻璃、fto(氟掺杂氧化锡)透明导电玻璃、iwo(钨掺杂氧化铟)透明导电玻璃和azo(铝掺杂氧化锌)透明导电玻璃中的一种。
21、可选地，空穴传输层(htl)的制备材料包括[2-(9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸及其衍生物、[2-(9h-咔唑-9-基)丁基]膦酸及其衍生物、2,2',7,7'-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴、聚对苯二甲酸乙二醇酯、3-己基噻吩的聚合物、pedot:pss(聚3，4-乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐)、聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐(pedot：pss)、niox以及cuscn中的一种或多种。
22、可选地，所述钝化层的材料为2-噻吩乙胺盐酸盐(teacl)、1,4-苯二胺氢碘酸盐(pdadi)和苯乙胺碘盐(peai)中的一种。
23、可选地，在所述钙钛矿吸光层的表面采用蒸发法或溶液法进行沉积制备钝化层；其中，当采用蒸发法时，所述蒸发速率为所述钝化层厚度为1～5nm，蒸镀完毕的钝化层的基片在100～150℃中加热3～5min。
24、可选地，电子传输层(etl)的制备材料包括pcbm([6，6]-苯基-c71-丁酸异甲酯)、sno2、tio2、zno2、al2o3、c60以及icba(茚-c60双加合物)中的一种或多种。
25、可选地，缓冲层包括bcp(2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲)和moox中的一种或两种。
26、可选地，电极为金属电极或金属氧化物透明电极，其制备材料包括ag、au、cu、ito、izo、azo和iwo中的一种。
27、第三方面，本申请实施例提供钙钛矿太阳能电池，由上述的钙钛矿太阳能电池的制备方法形成。
28、第四方面，本申请实施例提供一种光伏组件，包括至少一个电池串，电池串包括如上述的钙钛矿太阳能电池。
29、第五方面，本申请实施例提供一种光伏系统，包括如上述的光伏组件。
30、本申请实施例采用上述技术方案可以包括如下优势：
31、通过提供氛围溶剂的气氛来增加钙钛矿形核位点并有效延缓晶体生长速率来实现对钙钛矿结晶过程的调控，即氛围溶剂的气氛会提供额外的形核位点，促进钙钛矿晶体的形核过程。氛围溶剂还有助于增加钙钛矿晶体的数量和均匀性，从而改善薄膜的结晶质量。同时还可以有效增加钙钛矿晶粒尺寸、减少薄膜的晶界和孔洞、降低载流子非辐射复合，提高钙钛矿太阳能电池的光电性能。采用氛围溶剂与钙钛矿前驱体溶液的体积之比为(1～100):1时，能够更好的调控氛围溶剂的浓度，从而提高薄膜的结晶质量。此外，本申请实施例的钙钛矿吸光层的制备方法应用在无反溶剂法制备钙钛矿太阳能电池
，减少了在钙钛矿成膜过程中滴加反溶剂的工艺流程，因此，适用于大面积钙钛矿太阳能电池的制备。
【技术保护点】
1.一种钙钛矿吸光层的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的钙钛矿吸光层的制备方法，其特征在于，所述氛围溶剂包括氯苯、乙醚、乙酸乙酯、苯甲醚、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺和乙腈中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的钙钛矿吸光层的制备方法，其特征在于，所述氛围溶剂包括乙醚、乙酸乙酯、苯甲醚中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的钙钛矿吸光层的制备方法，其特征在于，所述氛围溶剂包括乙醚和苯甲醚时，所述乙醚和苯甲醚的体积之比为1:2-2:1。
5.根据权利要求1-4任一所述的钙钛矿吸光层的制备方法，其特征在于，在加热退火结晶得到钙钛矿吸光层的过程中，退火方式包括一步退火，所述一步退火的退火温度为50～180℃，退火时间为1～60min。
6.根据权利要求1-4任一所述的钙钛矿吸光层的制备方法，其特征在于，在加热退火结晶得到钙钛矿吸光层的过程中，退火方式包括两步退火，所述两步退火包括第一步退火和第二步退火，第一步退火的退火温度为50～150℃，退火时间为1～30min；第二步退火的退火温度为80～180
7.根据权利要求1-4任一所述的钙钛矿吸光层的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿前驱体溶液包括钙钛矿材料和有机溶剂，所述钙钛矿材料为ABX3结构；所述A为一价阳离子；所述B为二价阳离子；所述X为一价阴离子；其中，在所述钙钛矿前驱体溶液中，所述B的浓度为200mg/mL～600mg/mL；
8.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
9.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，由如权利要求8所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法形成。
10.一种光伏组件，其特征在于，包括：
11.一种光伏系统，其特征在于，包括如权利要求10所述的光伏组件。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿吸光层的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的钙钛矿吸光层的制备方法，其特征在于，所述氛围溶剂包括氯苯、乙醚、乙酸乙酯、苯甲醚、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺和乙腈中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的钙钛矿吸光层的制备方法，其特征在于，所述氛围溶剂包括乙醚、乙酸乙酯、苯甲醚中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的钙钛矿吸光层的制备方法，其特征在于，所述氛围溶剂包括乙醚和苯甲醚时，所述乙醚和苯甲醚的体积之比为1:2-2:1。
5.根据权利要求1-4任一所述的钙钛矿吸光层的制备方法，其特征在于，在加热退火结晶得到钙钛矿吸光层的过程中，退火方式包括一步退火，所述一步退火的退火温度为50～180℃，退火时间为1～60min。
6.根据权利要求1-4任一所述的钙钛矿吸光层的制备方法，其特征在于，在加热退火结晶得到钙...
【专利技术属性】
技术研发人员：李佳辉，吴佳汶，王鑫，边红聿，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。