【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池，具体涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法和光伏组件。
技术介绍
1、有机无机卤化钙钛矿半导体材料具有吸光系数高、载流子迁移率大、带隙可调和双极性载流子传输等优点，相对较低的缺陷密度和优异的缺陷容忍性使其在光伏领域具有很大的潜力。目前，单结钙钛矿太阳能电池(pscs)的最高光电转化效率已经达到了26.1％，接近于晶硅太阳能电池的最高效率且具有理论上的低成本、易制备等优点，是当前材料、能源领域最为活跃的研究方向之一。然而，钙钛矿太阳电池作为传统商业太阳能光伏产品的竞争者，稳定性必须也要与之相媲美，其长期稳定性仍然是最重要的新兴光伏商业化面临的重要挑战技术。
2、在稳定性问题的方面，解决紫外线(uv)、热和界面接触不稳定性的问题，是重中之重。其中，uv对pscs会造成巨大损害，直接损坏钙钛矿和基底的界面，导致较差的空穴提取和a位阳离子的加速迁移，使得钙钛矿降解并缩短其寿命；并且，由于uv所产生的缺陷充当非辐射复合位点，从而会加速降解过程，降低器件效率并削弱太阳能电池的稳定性。
3、因此，为了避免紫外光对pscs的影响，近年来，一系列工作致力于采用新型etl(如basno3)来提高pscs的uv稳定性，还有通过添加cl-和br-等离子来增大pb2+离子与卤素的键合能力，同时有效地提高钙钛矿分解势垒。除此之外，在室温下将多功能氟化光敏聚合物、溴化铯、氨基富勒烯或硫化锑等材料形成的紫外光吸收层覆盖在钙钛矿电池器件表面，降低紫外线对电池器件的破坏，来提高器件的抗紫外辐照能力。然而，相比于硅基太
4、因此，如何有效抑制钙钛矿在紫外光下的降解，进一步提高钙钛矿太阳能电池的紫外光稳定性，是亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法和光伏组件。本专利技术通过在玻璃基底上制备膜堆结构的uv阻隔层，进而借助交叉层叠设置的多层高折射率材料层和多层低折射率材料层协同配合，不仅调节了缺陷，而且有效抑制了钙钛矿在紫外光下的降解，增强了光谱响应，使得器件的紫外光反射率达到99％以上，显著提高了器件的紫外光稳定性，同时还进一步提高了器件的光电转换效率以及高湿高热稳定性，有利于实现大面积器件的制备。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池包括层叠设置的玻璃基底、uv阻隔层、透明导电层、第一电荷传输层、钙钛矿吸收层、第二电荷传输层和背电极层；
4、所述uv阻隔层为膜堆结构，所述膜堆结构包括交叉层叠设置的多层高折射率材料层和多层低折射率材料层。
5、本专利技术通过在玻璃基底上制备膜堆结构的uv阻隔层，进而借助交叉层叠设置的多层高折射率材料层和多层低折射率材料层协同配合，不仅调节了缺陷，而且有效抑制了钙钛矿在紫外光下的降解，增强了光谱响应，使得器件的紫外光反射率达到99％以上，显著提高了器件的紫外光稳定性，同时还进一步提高了器件的光电转换效率以及高湿高热稳定性，有利于实现大面积器件的制备。
6、需要说明的是，相邻的高折射率材料层和低折射率材料层为一个折射率匹配组，记为一个干涉薄膜，这样的干涉薄膜能够更好地控制可见光波长区间的透射率，并使紫外光的反射达到99％以上，避免钙钛矿降解现象，从而提高器件的稳定性。
7、优选地，所述膜堆结构的总层数为10-30层，例如可以是10层、12层、14层、16层、18层、20层、22层、24层、26层、28层或30层等。
8、本专利技术中，若膜堆结构的总层数过少，则阻隔效果较差；若膜堆结构的总层数过多，则会增加成本支出，且由于膜层的吸收、散射等损失，膜系到达一定层数后，继续增加膜层数也不会再提高阻隔效果。
9、优选地，每层所述高折射率材料层的折射率为1.9-2.7，例如可以是1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5或2.6等。
10、优选地，每层所述低折射率材料层的折射率为1.35-1.6，例如可以是1.35、1.4、1.45、1.5、1.55或1.6等。
11、本专利技术中，折射率为1.9-2.6高折射率材料层和折射率为1.35-1.6低折射率材料层相互配合，可以更好的使特定波长的光线发生相位反转，从而实现对特定波长的光线进行选择性反射达到控制光线传播的目的。
12、优选地，所述膜堆结构中，靠近所述玻璃基底一侧和靠近所述透明导电层一侧的材料层均为高折射率材料层。
13、本专利技术中，上述结构可以使得光线在薄膜表面发生反射，从而达到控制光线传播的效果。
14、优选地，每层所述高折射率材料层的厚度为10-300nm，例如可以是10nm、50nm、100nm、150nm、200nm、250nm或300nm等。
15、本专利技术中，每层高折射率材料层的厚度过薄或过厚均会降低阻隔效果，使得钙钛矿在紫外光下的降解得不到有效的抑制。
16、优选地，每层所述低折射率材料层的厚度为10-300nm，例如可以是10nm、50nm、100nm、150nm、200nm、250nm或300nm等。
17、本专利技术中，每层低折射率材料层的厚度过薄或过厚均会降低阻隔效果，使得钙钛矿在紫外光下的降解得不到有效的抑制。
18、优选地，每层所述高折射率材料层的材料包括金属氧化物、金属硫化物或氮化物中的任意一种或至少两种的组合。
19、需要说明的是，本专利技术对金属氧化物的种类不进行具体限定，示例性的，例如可以是氧化钛、五氧化二铌、氧化锌、氧化钙、五氧化二钽、氧化锆、氧化铬、氧化锑或氧化铅等；本专利技术对金属硫化物的种类不进行具体限定，示例性的，例如可以是硫化钛、硫化铬、硫化锌、硫化钴、硫化锑、硫化铅、硫化镧、硫化铈、硫化钨或硫化锆等；本专利技术对氮化物的种类不进行具体限定，示例性的，例如可以是氮化硅或氮化铝等。
20、优选地，每层所述低折射率材料层的材料包括冰晶石、氟化镧、氟化镁、六氟化铝钠或sio2中的任意一种或至少两种的组合。
21、优选地，所述玻璃基底包括超白浮法玻璃。
22、需要说明的是，超白浮法玻璃是指超白玻璃同时具备优质浮法玻璃所具有的一切可加工性能，具有优越的物理、机械及光学性能，可像其它优质浮法玻璃一样进行各种深加工，如钢化、镀膜、彩釉、热弯、夹胶、中空装配等。
23、优选地，所述透明导电层的材料包括ito(掺锡氧化铟)、azo(掺铝氧化锌)、iwo(掺钨氧化铟)或izo(掺锌氧化铟)中的任意一种或至少两种的组合。
24、优选地，所述透明导电层的厚度为15-200nm，例如可以是15nm、30nm、50nm、65nm、80nm、100nm、150nm或200nm等。
25、优选地，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池包括层叠设置的玻璃基底、UV阻隔层、透明导电层、第一电荷传输层、钙钛矿吸收层、第二电荷传输层和背电极层；
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述膜堆结构的总层数为10-30层；
3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，每层所述高折射率材料层的厚度为10-300nm；
4.根据权利要求1-3任一项所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，每层所述高折射率材料层的材料包括金属氧化物、金属硫化物或氮化物中的任意一种或至少两种的组合；
5.根据权利要求1-4任一项所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述玻璃基底包括超白浮法玻璃；
6.根据权利要求1-5任一项所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一电荷传输层和所述第二电荷传输层传输的电荷电性相反；
7.一种如权利要求1-6任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述UV阻隔层的沉
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿吸收层的制备方法包括溶液法、刮涂法、喷涂法、喷墨打印法、印刷法或真空溶液两步法中的任意一种；
10.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括如权利要求1-6任一项所述的钙钛矿太阳能电池。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池包括层叠设置的玻璃基底、uv阻隔层、透明导电层、第一电荷传输层、钙钛矿吸收层、第二电荷传输层和背电极层；
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述膜堆结构的总层数为10-30层；
3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，每层所述高折射率材料层的厚度为10-300nm；
4.根据权利要求1-3任一项所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，每层所述高折射率材料层的材料包括金属氧化物、金属硫化物或氮化物中的任意一种或至少两种的组合；
5.根据权利要求1-4任一项所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述玻璃基底包括超白浮法玻璃；
6.根据权利要求1-5任一项所述的钙钛矿太...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：仁烁光能苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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