【技術實現步驟摘要】
本申請涉及鈣鈦礦太陽能電池，尤其涉及一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法、光伏組件和光伏系統。
技術介紹
1、鈣鈦礦材料最初是指一種由無機物鈦酸鈣（catio3）組成的礦物，后來用于指具有abx3結構的化合物家族。鈣鈦礦材料可用于制備鈣鈦礦太陽能電池（pscs）。鈣鈦礦太陽能電池因其低溫溶液可加工性和優異的光電性能而具有廣闊的應用前景。自組裝單層(sams)具有易于調整的鈣鈦礦能級排列，較少的寄生吸收，足夠的穩定性和易于加工的優點，與低成本和可擴展的生產相兼容，可代替傳統的有機空穴傳輸材料作為空穴傳輸層（htl）。自組裝單層(sams)中的sam分子通常包括一個可以與底物結合的錨基團，一個靈活的間隔基團，為自組裝提供足夠的旋轉自由，以及一個功能頭基團，以促進有效的孔提取。通過合理的分子設計，可以形成超薄高效的空穴選擇層(hsl)。自組裝單層(sams)作為空穴選擇層(hsl)能顯著降低電荷輸運損耗，從而提高鈣鈦礦太陽能電池中的短路電流密度(jsc)和開路電壓(voc)，實現高功率轉換效率。
2、但以自組裝單層(sams)作為空穴選擇層(hsl)時，不利于大面積鈣鈦礦太陽能電池的制備，會大幅降低鈣鈦礦太陽能電池的光電轉化效率。
3、需要說明的是，上述內容并不必然是現有技術，也不用于限制本申請的專利保護范圍。
技術實現思路
1、本申請實施例提供一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法、光伏組件和光伏系統，以解決或緩解上面提出的技術問題。本申請實施例在htl（空穴傳輸層）前驅
2、實現上述目的，本申請采用如下技術方案：
3、一種鈣鈦礦太陽能電池，包括：自組裝單層；所述自組裝單層基于htl前驅體溶液形成；所述htl前驅體溶液包括sam、羥乙基纖維素、有機溶劑；
4、所述sam包括：含磷酸基團的單分子自組裝材料、含羧酸基團的單分子自組裝材料中的一種或多種。
5、在其中一些實施方式中，所述htl前驅體溶液中，所述sam的濃度為0.2~0.6mg/ml；
6、和/或，所述htl前驅體溶液中，所述羥乙基纖維素的濃度為0.2~1.0mg/ml。
7、在其中一些實施方式中，所述有機溶劑包括第一溶劑、第二溶劑；所述第一溶劑為乙醇、異丙醇中的一種或多種；
8、所述第二溶劑為n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜中的一種或多種。
9、在其中一些實施方式中，所述有機溶劑中所述第一溶劑與所述第二溶劑的體積比為1~9：1。
10、在其中一些實施方式中，還包括鈣鈦礦光吸收層，所述鈣鈦礦光吸收層設置于所述自組裝單層上；
11、所述鈣鈦礦光吸收層由鈣鈦礦前驅體溶液形成；所述鈣鈦礦前驅體溶液包括：鈣鈦礦材料、溶劑；
12、其中，所述鈣鈦礦材料包括famapbi、facspbi3、famacspbi3中的任意一種；
13、所述溶劑包括n,n-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜的混合溶液、γ-丁內酯和n-甲基吡咯烷酮的混合溶液中的任意一種；所述n,n-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜的混合溶液中n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜的體積比為3~5:1；所述γ-丁內酯和n-甲基吡咯烷酮的混合溶液中γ-丁內酯、n-甲基吡咯烷酮的體積比為3~5:1。
14、在其中一些實施方式中，還包括導電基底、鈣鈦礦光吸收層、電子傳輸層、空穴阻擋層、金屬電極；
15、其中，所述導電基底上依次層疊所述自組裝單層、所述鈣鈦礦光吸收層、所述電子傳輸層、所述空穴阻擋層、所述金屬電極。
16、本申請實施例還提供了一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，包括：在導電基底上依次制備自組裝單層、鈣鈦礦光吸收層；所述自組裝單層由htl前驅體溶液形成；所述htl前驅體溶液包括sam、羥乙基纖維素、有機溶劑；
17、所述sam包括：含磷酸基團的單分子自組裝材料、含羧酸基團的單分子自組裝材料中的一種或多種。
18、在其中一些實施方式中，在所述導電基底上制備所述自組裝單層前，還包括，對所述導電基底進行紫外臭氧處理；對所述導電基底進行紫外臭氧處理過程中，所述導電基底的溫度控制在10~15℃，所述紫外臭氧處理的時間控制在30~35min。
19、在其中一些實施方式中，制備所述自組裝單層之后，制備所述鈣鈦礦光吸收層前，還包括，進行第一次退火；所述第一次退火的退火溫度為130~150℃，退火時間為3~5min；
20、和/或，制備所述鈣鈦礦光吸收層之后，在所述鈣鈦礦光吸收層上制備其它功能層前，還包括，進行第二次退火；所述第二次退火的退火溫度為100~150℃，退火時間為15~35min。
21、本申請實施例還提供了一種光伏電池組件，包括上述的鈣鈦礦太陽能電池；和/或
22、上述的方法制備得到的鈣鈦礦太陽能電池。
23、本申請實施例還提供了一種光伏系統，包括上述的光伏電池組件。
24、本申請實施例采用上述技術方案可以包括如下優勢：
25、在htl前驅體溶液中摻雜羥乙基纖維素，可以增加htl前驅體溶液的粘度，降低htl前驅體溶液的流動性，在大面積涂布htl前驅體溶液的過程中，羥乙基纖維素還能促使htl前驅體溶液中的單分子自組裝材料均勻分布，起到優化自組裝單層的成膜情況的作用；羥乙基纖維素中的羥基能夠改善自組裝單層的浸潤性，能夠讓大面積的鈣鈦礦光吸收層更好、更完整地沉積生長，另外羥乙基纖維素中的纖維分子能夠固定界面處不穩定的[pbi6]4-八面體結構，輔助晶體連續生長，便于形成大面積且致密的鈣鈦礦光吸收層，從而有助于減少鈣鈦礦光吸收層與自組裝單層界面處的缺陷，加快載流子傳輸，從而提高鈣鈦礦太陽能電池的短路電流密度、開路電壓及光電轉換效率。?
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1.一種鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，包括：自組裝單層；所述自組裝單層基于HTL前驅體溶液形成；所述HTL前驅體溶液包括SAM、羥乙基纖維素、有機溶劑；
2.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述HTL前驅體溶液中，所述SAM的濃度為0.2~0.6mg/ml；
3.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述有機溶劑包括第一溶劑、第二溶劑；所述第一溶劑為乙醇、異丙醇中的一種或多種；
4.根據權利要求3所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述有機溶劑中所述第一溶劑與所述第二溶劑的體積比為1~9：1。
5.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，還包括鈣鈦礦光吸收層，所述鈣鈦礦光吸收層設置于所述自組裝單層上；
6.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，還包括導電基底、鈣鈦礦光吸收層、電子傳輸層、空穴阻擋層、金屬電極；
7.一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括：在導電基底上依次制備自組裝單層、鈣鈦礦光吸收層；所述自組裝單層由HTL前驅體溶液形成；所述HTL
8.根據權利要求7所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，在所述導電基底上制備所述自組裝單層前，還包括，對所述導電基底進行紫外臭氧處理；對所述導電基底進行紫外臭氧處理過程中，所述導電基底的溫度控制在10~15℃，所述紫外臭氧處理的時間控制在30~35min。
9.根據權利要求7所述的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，制備所述自組裝單層之后，制備所述鈣鈦礦光吸收層前，還包括，進行第一次退火；所述第一次退火的退火溫度為130~150℃，退火時間為3~5min；
10.一種光伏電池組件，其特征在于，包括權利要求1~6中任一項所述的鈣鈦礦太陽能電池；和/或
11.一種光伏系統，其特征在于，包括如權利要求10中所述的光伏電池組件。
...【技術特征摘要】
1.一種鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，包括：自組裝單層；所述自組裝單層基于htl前驅體溶液形成；所述htl前驅體溶液包括sam、羥乙基纖維素、有機溶劑；
2.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述htl前驅體溶液中，所述sam的濃度為0.2~0.6mg/ml；
3.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述有機溶劑包括第一溶劑、第二溶劑；所述第一溶劑為乙醇、異丙醇中的一種或多種；
4.根據權利要求3所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述有機溶劑中所述第一溶劑與所述第二溶劑的體積比為1~9：1。
5.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，還包括鈣鈦礦光吸收層，所述鈣鈦礦光吸收層設置于所述自組裝單層上；
6.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，還包括導電基底、鈣鈦礦光吸收層、電子傳輸層、空穴阻擋層、金屬電極；
7.一種鈣鈦礦太陽能電...
【專利技術屬性】
技術研發人員：段晨暉，
申請(專利權)人：天合光能股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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