【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太阳能电池及其制备方法、光伏组件、光伏系统。
技术介绍
1、太阳能作为一种可再生资源。基于光生伏特效应，太阳能电池的开发与应用能将太阳能直接有效地转化为电能供人类使用。其中，钙钛矿电池作为一种新型太阳能电池，钙钛矿太阳能电池凭借其优异的光伏性能以及低廉的成本引起人们的广泛研究。另外，由于钙钛矿电池的原料来源较广，制备工艺简单，成本较低并且可制备大面积柔性电池和透明电池等优势，使得钙钛矿电池受到越来越多的关注和研究。
2、其中，使用蒸发法制备的钙钛矿太阳能电池工艺成熟，利于大面积制备，重复性好，具有巨大的商业化应用潜力。蒸发法一般采用顺序蒸发法，顺序蒸发法可以更好的控制组分比例，可以分别控制有机物以及金属卤化物的蒸发，更易于扩大形成产业线。但是，由于金属卤化物与有机物间为固相的反应，反应程度远远不如溶液法。因此，如何促进固相之间的反应成为了提升钙钛矿太阳能电池性能的关键。
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太阳能电池及其制备方法、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太阳能电池的制备方法，包括：
3、提供导电衬底；
4、在所述导电衬底的上表面形成自组装单分子层；
5、在所述自组装单分子层的上表面形成钙钛矿层，所述钙钛
6、其中，所述骨架层位于自组装单分子层上表面，所述有机层填充至所述骨架层中。
7、可选地，在所述自组装单分子层的上表面形成钙钛矿层，包括：
8、利用第一图案化掩模板，将第一蒸发源和第二蒸发源蒸镀在部分所述自组装单分子层的上表面，形成初始骨架层，将所述初始骨架层进行加热形成骨架层；
9、利用第二图案化掩模板，将第三蒸发源蒸镀在剩余所述自组装单分子层的上表面，形成初始有机层，将初始有机层进行加热形成有机层；
10、其中，所述第一图案化掩模板的图案与所述第二图案化掩模板的图案互补；
11、所述骨架层和所述有机层共同构成所述钙钛矿层。
12、可选地，所述第一蒸发源包括碘化铅(pbi2)，氯化铅(pbcl2)溴化铅(pbbr2)中的一种；所述第二蒸发源包括溴化铯(csbr)，碘化铯(csi)，氯化铯(cscl)中的一种；所述第三蒸发源包括碘化甲脒(fai)、溴化甲脒(fabr)、氯化甲脒(facl)中的一种。
13、可选地，所述骨架层的蒸发厚度为200-400nm，所述有机层的蒸发厚度为200-300nm。
14、可选地，所述第一蒸发源的蒸发速率为所述第二蒸发源的蒸发速率为所述第三蒸发源的蒸发源速率为
15、可选地，在对所述初始骨架层进行加热过程中，加热温度为100-150℃，加热时间为5-10min；
16、在对所述初始有机层进行加热过程中，加热温度为100-150℃，加热时间为10-30min。
17、可选地，所述自组装单分子层由自组装单分子材料蒸发得到，所述自组装单分子材料包括[4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]膦酸(me-4pacz)、[2-(3,6-二甲氧基-9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸(meo-2pacz)以及[2-(9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸(2pacz)中的一种或多种；所述自组装单分子层的蒸发速率为所述自组装单分子层的厚度为10-20nm，蒸镀完毕的所述自组装单分子层的基片在100-150℃中加热3-10min。
18、可选地，在形成钙钛矿层之后，所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法还包括：
19、在所述钙钛矿层的上表面依次形成钝化层、电子传输层、缓冲层以及电极。
20、可选地，所述钝化层由钝化材料蒸发沉积制备而成，所述钝化材料为2-噻吩乙胺盐酸盐(teacl)、1,4-苯二胺氢碘酸盐(pdadi)、苯乙胺碘盐(peai)中的一种或多种；所述钝化层的蒸发速率为所述钝化层的厚度为10-30nm，蒸镀完毕的所述钝化层的基片在100-150℃中加热3-5min。
21、可选地，所述电子传输层的材料为富勒烯及其衍生物(c60、c70、pcbm)中的一种或多种，所述电子传输层的厚度为20-40nm；所述缓冲层的材料为浴铜灵(bcp)或二氧化锡(sno2)中的一种或两种，所述缓冲层的厚度为5-20nm；所述电极为银(ag)、铜(cu)中的一种，所述电极的厚度为200-400nm。
22、第二方面，本申请实施例提供一种钙钛矿太阳能电池，由上述的钙钛矿太阳能电池的制备方法形成。
23、可选地，骨架层由若干数量的金属卤化物模块组成，各所述金属卤化物模块间隔设置，相邻的两个金属卤化物模块之间形成第一填充间隔；有机层由若干数量的有机盐模块组成，相邻的两个有机盐模块之间形成第二填充间隔；各所述有机盐模块一一对应填充至所述第一填充间隔中，且各所述金属卤化物模块一一对应填充至所述第二填充间隔中，相邻的金属卤化物模块与有机盐模块接触。
24、可选地，所述金属卤化物模块和有机盐模块均为块状结构。
25、可选地，各所述金属卤化物模块间隔均匀设置在所述自组装单分子层上表面。
26、第三方面，本申请实施例提供一种光伏组件，包括至少一个电池串，电池串包括至少两个如上述的钙钛矿太阳能电池。
27、第四方面，本申请实施例提供一种光伏系统，包括如上述的光伏组件。
28、本申请实施例采用上述技术方案可以包括如下优势：
29、通过将有机层填充到骨架层中，能够有效扩大有机层和骨架层之间的接触面积，即增大金属卤化物与有机盐的接触面积，同时可以更好的控制骨架层和有机层的组分比例，保证了骨架层和有机层的充分反应，且反应效率更高，避免了骨架层或有机层出现残留的情况，进而极大提升了钙钛矿太阳能电池的光电转化效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述自组装单分子层的上表面形成钙钛矿层，包括：
3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述第一蒸发源包括碘化铅(PbI2)，氯化铅(PbCl2)溴化铅(PbBr2)中的一种；所述第二蒸发源包括溴化铯(CsBr)，碘化铯(CsI)，氯化铯(CsCl)中的一种；所述第三蒸发源包括碘化甲脒(FAI)、溴化甲脒(FABr)、氯化甲脒(FACl)中的一种。
4.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述骨架层的蒸发厚度为200-400nm，所述有机层的蒸发厚度为200-300nm。
5.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述第一蒸发源的蒸发速率为所述第二蒸发源的蒸发速率为所述第三蒸发源的蒸发源速率为
6.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在对所述初始骨架层进行加热过程中，加热温度为100-150℃，加热时间为5-
7.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在形成钙钛矿层之后，所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法还包括：
8.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，由如权利要求1-7任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法形成。
9.根据权利要求8所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，骨架层由若干数量的金属卤化物模块组成，各所述金属卤化物模块间隔设置，相邻的两个金属卤化物模块之间形成第一填充间隔；有机层由若干数量的有机盐模块组成，相邻的两个有机盐模块之间形成第二填充间隔；各所述有机盐模块一一对应填充至所述第一填充间隔中，且各所述金属卤化物模块一一对应填充至所述第二填充间隔中，相邻的金属卤化物模块与有机盐模块接触。
10.根据权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述金属卤化物模块和有机盐模块均为块状结构。
11.根据权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，各所述金属卤化物模块间隔均匀设置在自组装单分子层上表面。
12.一种光伏组件，其特征在于，包括：
13.一种光伏系统，其特征在于，包括如权利要求12所述的光伏组件。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述自组装单分子层的上表面形成钙钛矿层，包括：
3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述第一蒸发源包括碘化铅(pbi2)，氯化铅(pbcl2)溴化铅(pbbr2)中的一种；所述第二蒸发源包括溴化铯(csbr)，碘化铯(csi)，氯化铯(cscl)中的一种；所述第三蒸发源包括碘化甲脒(fai)、溴化甲脒(fabr)、氯化甲脒(facl)中的一种。
4.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述骨架层的蒸发厚度为200-400nm，所述有机层的蒸发厚度为200-300nm。
5.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述第一蒸发源的蒸发速率为所述第二蒸发源的蒸发速率为所述第三蒸发源的蒸发源速率为
6.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在对所述初始骨架层进行加热过程中，加热温度为100-150℃，加热时间为5-10min；
<...【专利技术属性】
技术研发人员：时宇，王殿曦，徐晨鑫，贺锐，张学玲，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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