【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池，具体涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法、光伏组件。
技术介绍
1、目前在钙钛矿太阳能电池的结构中，p-i-n结构的钙钛矿太阳能电池以其高效的光电转换率和卓越的稳定性脱颖而出。该结构的太阳能电池中通常采用自组装单层(sam)材料，sam材料不仅具备独特的偶极态特性，能够有效促进光载流子的提取，还展现出优异的电子阻断和空穴选择能力，同时与衬底，如ito玻璃形成强大的结合力，使得该结构的钙钛矿太阳能电池性能上展现出巨大潜力。但在实际应用中仍面临一项重大挑战：钙钛矿前体溶液形成的钙钛矿层，往往由于sam材料的疏水特性无法完全覆盖空穴传输层，导致太阳能电池性能受限。
2、针对此问题，现有解决方案主要包括向钙钛矿前驱体溶液或sam材料中添加添加剂以改善润湿性，以及采用臭氧等设备对空穴传输层表面进行处理，来修复钙钛矿层的缺陷。然而，这些方法均存在一定的局限性：添加剂的加入虽能在一定程度上改善润湿性，但效果并不显著，且sam材料中的添加剂还会影响空穴提取能力，而表面处理方法的效果亦未能达到预期，难以从根本上解决问题。
3、相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的上述至少一个问题，即为了解决钙钛矿层在空穴传输层覆盖不均匀影响电池性能的问题，本申请提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
2、在衬底上制备空穴传输层；
3、在制备的所述空穴传输层上制备界面修饰层；p>
4、在制备的所述界面修饰层制备钙钛矿层；
5、在得到的所述钙钛矿层上依次制备电子传输层和电极，得到钙钛矿太阳能电池；
6、其中，制备所述界面修饰层的材料为3-羟基苯硼酸。
7、在上述制备方法的优选技术方案中，制备所述界面修层层的步骤包括：
8、将所述3-羟基苯硼酸溶液沉积在所述空穴传输层上，然后加热退火，得到所述界面修饰层。
9、在上述制备方法的优选技术方案中，具备下述一个或多个特征：
10、所述3-羟基苯硼酸溶液的浓度为0.6-1mg/ml；
11、所述退火的温度为100-150℃，时间为10-15min。
12、在上述制备方法的优选技术方案中，制备所述空穴传输层的sam材料溶液沉积在所述衬底上，然后加热退火处理，得到所述空穴传输层；并且/或者
13、制备所述钙钛矿层的所述钙钛矿前驱体溶液沉积在所述界面修饰层上，然后加热退火处理，得到所述钙钛矿层。
14、在上述制备方法的优选技术方案中，具备下述一个或多个特征：
15、所述sam材料包括meo-2pacz、2pacz、me-4pacz中一种或多种；
16、所述钙钛矿前驱体包括fapbi3、famapbi、facspbi、famacspbi中一种或多种；
17、所述sam材料溶液的浓度为0.4-0.6mg/ml；
18、所述钙钛矿前驱体溶液的浓度为1-1.4mmol/l；
19、制备所述空穴传输层以及制备所述钙钛矿层的过程中，所述退火的温度为100-150℃，时间为10-15min。
20、在上述制备方法的优选技术方案中，具备下述一个或多个特征：
21、制备所述电子传输层的材料为c60和pcbm中的至少一种；
22、所述衬底为fto玻璃、ito玻璃或柔性ito导电基底。
23、在上述制备方法的优选技术方案中，在制备所述电极之前还包括：
24、在所述电子传输层上制备空穴阻挡层；
25、在所述空穴阻挡层上制备所述电极。
26、在上述制备方法的优选技术方案中，将制备所述空穴阻挡层的方法包括：将制备所述空穴阻挡层的材料化学沉积在所述电子传输层上，形成所述空穴阻挡层。
27、在上述制备方法的优选技术方案中，制备所述空穴阻挡层的材料为bcp。
28、本申请还提供了一种钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池包括衬底以及依次设置在所述衬底上的空穴传输层、界面修饰层、钙钛矿层、电子传输层和电极，所述界面修饰层的材料为3-羟基苯硼酸。
29、本申请还提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括上述优选技术方案所述的制备方法制备得到的钙钛矿太阳能电池，或者上述优选技术方案所述的钙钛矿太阳能电池。
30、本领域技术人员能够理解的是，本申请的钙钛矿太阳能电池的制备方法，通过在钙钛矿层与空穴传输层的相邻界面处引入3-羟基苯硼酸，能够改善空穴传输层的浸润性，从而提升钙钛矿层的覆盖率，提升钙钛矿层质量。同时3-羟基苯硼酸与钙钛矿层中的金属离子进行配位，能够减少空穴传输层与钙钛矿层界面间的非辐射复合，提高载流子的传输效率。
31、进一步地，通过采用浓度为0.4-0.6mg/ml的3-羟基苯硼酸溶液来制备界面修饰层，能够提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率、填充因子、开路电压和短路电流。
32、进一步地，通过采用fapbi3、meo-2pacz、2pacz、me-4pacz中一种或多种来制备空穴传输层，能够被3-羟基苯硼酸改善浸润性，进而能够提高钙钛矿太阳能电池的电池性能。通过采用fapbi3、famapbi、facspbi、famacspbi中一种或多种来制备钙钛矿前驱体，能够使得3-羟基苯硼酸与钙钛矿前驱体中的铅离子进行配位，从而减少空穴传输层与钙钛矿层界面间的非辐射复合。
33、进一步地，通过在电子传输层上制备空穴阻挡层，能够阻挡空穴，减少电子和空穴的复合，提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。
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，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述界面修层层的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，具备下述一个或多个特征：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述空穴传输层的SAM材料溶液沉积在所述衬底上，然后加热退火处理，得到所述空穴传输层；并且/或者
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，具备下述一个或多个特征：
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具备下述一个或多个特征：
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在制备所述电极之前还包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，将制备所述空穴阻挡层的方法包括：将制备所述空穴阻挡层的材料化学沉积在所述电子传输层上，形成所述空穴阻挡层；
9.一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衬底以及依次设置在所述衬底上的空穴传输层、界面修饰层、钙钛矿层、电子传输层和电极，所述界面修饰层的材料
10.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的钙钛矿太阳能电池，或者权利要求9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，制备所述界面修层层的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，具备下述一个或多个特征：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述空穴传输层的sam材料溶液沉积在所述衬底上，然后加热退火处理，得到所述空穴传输层；并且/或者
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，具备下述一个或多个特征：
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具备下述一个或多个特征：
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘兵，杨殿生，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：
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。