【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钙钛矿太阳能电池领域，特别涉及一种钙钛矿钝化层及其钙钛矿太阳能电池。
技术介绍
1、钙钛矿太阳能电池由于其优异的光伏性能在过去的十年中受到了极大的关注，目前其光电转化效率以及超过了26％，这使得钙钛矿太阳能电池成为最有前途的薄膜光伏技术之一，但钙钛矿太阳能电池仍存在有如离子迁移、非辐射复合和钙钛矿体易分解、不稳定等问题。
2、阿卜杜拉国王科技大学向钙钛矿溶液中添加对氨基苯甲酸，通过-nh2(氨基)和-cooh(羧基)基团与不配位的pb2+(铅离子)发生路易斯酸碱反应形成化合物，稳定八面体结构，抑制离子迁移，延缓结晶速率，增大晶粒尺寸，促进形成缺陷较少的均匀钙钛矿膜。
3、武汉大学使用混合阳离子碘甲脒和丙二胺碘对钙钛矿表面进行后处理，促进了钙钛矿表面的应力释放，从而缓解了由于碘空位形成能较低而造成降解的问题。
4、目前现有技术大部分都是通过单独对金属阳离子或卤化物阴离子进行钝化，达到抑制离子迁移、稳定结构的目的，无法同时对金属阳离子和卤化物阴离子实施有效的钝化。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种钙钛矿钝化层及其钙钛矿太阳能电池。本专利技术的钙钛矿钝化层能够稳定钙钛矿结构，抑制离子迁移，对器件稳定性也有着正面影响作用。
2、本专利技术的第一个方面提供了一种钙钛矿钝化层，所述钙钛矿钝化层设置在钙钛矿活性层的表面上，所述钙钛矿钝化层的材料含有2-r-4,5-二氰基咪唑锂，其中，r为卤代c1-4烷
3、在一个或多个实施方案中，卤代c1-4烷基中的卤素是f、cl、br和i中的一种或多种。
4、在一个或多个实施方案中，卤代c1-4烷基是1～10或1-5个卤素取代的c1-4烷基。
5、在一个或多个实施方案中，2-r-4,5-二氰基咪唑锂为2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂。
6、在一个或多个实施方案中，所述钙钛矿钝化层的面密度为0.0001-0.015mg/cm2。
7、在一个或多个实施方案中，所述钙钛矿钝化层的厚度为2-5nm。
8、在一个或多个实施方案中，所述钙钛矿活性层的厚度为400-800nm或500-600nm。
9、在一个或多个实施方案中，所述钙钛矿活性层的活性材料含有abx3化合物，其中，a为一价阳离子，例如为铯、铷、甲胺基、甲脒基中的一种或几种一价阳离子混合体；b为二价阳离子，例如为铅、铜、锌、镓、锡、钙中的一种或几种二价阳离子混合体；x为一价阴离子，例如为碘、溴、氯、氟、硫氰根离子中的一种或几种一价阴离子混合体。
10、本专利技术的第二个方面提供了制备如本文任一实施方案所述的钙钛矿钝化层的方法，所述方法包括以下步骤：
11、将钝化层溶液涂覆在钙钛矿活性层的表面上，退火后，得到所述钙钛矿钝化层，其中，所述钝化层溶液含有溶剂和2-r-4,5-二氰基咪唑锂，r为卤代c1-4烷基。
12、在一个或多个实施方案中，2-r-4,5-二氰基咪唑锂为2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂。
13、在一个或多个实施方案中，所述涂覆的方式包括旋涂、刮涂、蒸镀、印刷、喷涂、喷雾热解、狭缝涂布中的一种或多种工艺。
14、在一个或多个实施方案中，所述溶剂选自异丙醇、乙醇和甲醇中的一种或多种。
15、在一个或多个实施方案中，所述钝化层溶液中，2-r-4,5-二氰基咪唑锂的质量浓度为0.1mg/ml-20mg/ml，r为卤代c1-4烷基。
16、在一个或多个实施方案中，所述钙钛矿活性层的厚度为400-800nm或500-600nm。
17、在一个或多个实施方案中，所述钙钛矿钝化层的面密度为0.0001-0.015mg/cm2。
18、在一个或多个实施方案中，所述钙钛矿钝化层的厚度为2-5nm。
19、本专利技术的第三个方面提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其包括采用如本文任一实施方案所述的方法在钙钛矿活性层的表面上制备钙钛矿钝化层的步骤，以及在制备所述钙钛矿钝化层前，在透明玻璃上依次设置导电氧化物层、空穴传输层、钙钛矿活性层的步骤，和在制备所述钙钛矿钝化层后，在所述钙钛矿钝化层的表面上依次设置电子传输层、阻挡层和电极的步骤。
20、本专利技术的第四个方面提供了一种钙钛矿太阳能电池，其采用如本文任一实施方案所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法制备得到，或者所述钙钛矿太阳能电池包括从下至上依次设置的透明玻璃、导电氧化物层、电子传输层、钙钛矿活性层、如本文任一实施方案所述的钙钛矿钝化层、电子传输层、空穴传输层、电极。
21、在一个或多个实施方案中，所述钙钛矿活性层的厚度为400-800nm或500-600nm。
22、在一个或多个实施方案中，所述钙钛矿钝化层的厚度为2-5nm。
23、在一个或多个实施方案中，所述电子传输层的厚度为10-30nm。
24、在一个或多个实施方案中，所述钙钛矿太阳电池为单结钙钛矿太阳能电池或叠层钙钛矿太阳能电池；所述叠层钙钛矿太阳能电池优选地包括两端叠层电池、三端叠层电池和四端叠层电池。
25、本专利技术的第四个方面提供了如本文任一实施方案所述的钙钛矿钝化层在稳定钙钛矿结构中的应用。
26、本专利技术的第五个方面提供了如本文任一实施方案所述的钙钛矿钝化层在制备钙钛矿太阳能电池中的应用。
27、本专利技术的第六个方面提供了2-r-4,5-二氰基咪唑锂在稳定钙钛矿结构或制备稳定性提升的钙钛矿太阳能电池中的应用，其中，r为卤代c1-4烷基。优选地，2-r-4,5-二氰基咪唑锂为2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂。
28、在一个或多个实施方案中，所述钙钛矿太阳能电池如本文任一实施方案所述。
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1.一种钙钛矿钝化层，其特征在于，所述钙钛矿钝化层设置在钙钛矿活性层的表面上，所述钙钛矿钝化层的材料含有2-R-4,5-二氰基咪唑锂，其中，R为卤代C1-4烷基。
2.如权利要求1所述的钙钛矿钝化层，其特征在于，所述钙钛矿钝化层满足以下一项或多项特征：
3.如权利要求1或2所述的钙钛矿钝化层，其特征在于，2-R-4,5-二氰基咪唑锂为2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂。
4.制备如权利要求1-3任一项所述的钙钛矿钝化层的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
6.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，其包括采用如权利要求4或5所述的方法在钙钛矿活性层的表面上制备钙钛矿钝化层的步骤，以及在制备钙钛矿钝化层前，在透明玻璃上依次设置导电氧化物层、空穴传输层、钙钛矿活性层的步骤，和在制备钙钛矿钝化层后，在所述钙钛矿钝化层的表面上依次设置电子传输层、阻挡层和电极的步骤。
7.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，其采用如权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法制备得到。<...
【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿钝化层，其特征在于，所述钙钛矿钝化层设置在钙钛矿活性层的表面上，所述钙钛矿钝化层的材料含有2-r-4,5-二氰基咪唑锂，其中，r为卤代c1-4烷基。
2.如权利要求1所述的钙钛矿钝化层，其特征在于，所述钙钛矿钝化层满足以下一项或多项特征：
3.如权利要求1或2所述的钙钛矿钝化层，其特征在于，2-r-4,5-二氰基咪唑锂为2-三氟甲基-4,5-二氰基咪唑锂。
4.制备如权利要求1-3任一项所述的钙钛矿钝化层的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
6.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，其包括采用如权利要求4或5所述的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵聪，
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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