【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及太陽能電池，具體涉及一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法、光伏組件。
技術介紹
1、目前在鈣鈦礦太陽能電池的結構中，p-i-n結構的鈣鈦礦太陽能電池以其高效的光電轉換率和卓越的穩定性脫穎而出。該結構的太陽能電池中通常采用自組裝單層(sam)材料，sam材料不僅具備獨特的偶極態特性，能夠有效促進光載流子的提取，還展現出優異的電子阻斷和空穴選擇能力，同時與襯底，如ito玻璃形成強大的結合力，使得該結構的鈣鈦礦太陽能電池性能上展現出巨大潛力。但在實際應用中仍面臨一項重大挑戰：鈣鈦礦前體溶液形成的鈣鈦礦層，往往由于sam材料的疏水特性無法完全覆蓋空穴傳輸層，導致太陽能電池性能受限。
2、針對此問題，現有解決方案主要包括向鈣鈦礦前驅體溶液或sam材料中添加添加劑以改善潤濕性，以及采用臭氧等設備對空穴傳輸層表面進行處理，來修復鈣鈦礦層的缺陷。然而，這些方法均存在一定的局限性：添加劑的加入雖能在一定程度上改善潤濕性，但效果并不顯著，且sam材料中的添加劑還會影響空穴提取能力，而表面處理方法的效果亦未能達到預期，難以從根本上解決問題。
3、相應地，本領域需要一種新的技術方案來解決上述問題。
技術實現思路
1、為了解決現有技術中的上述至少一個問題，即為了解決鈣鈦礦層在空穴傳輸層覆蓋不均勻影響電池性能的問題，本申請提供了一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：
2、在襯底上制備空穴傳輸層；
3、在制備的所述空穴傳輸層上制備界面修飾層；p>
4、在制備的所述界面修飾層制備鈣鈦礦層；
5、在得到的所述鈣鈦礦層上依次制備電子傳輸層和電極，得到鈣鈦礦太陽能電池；
6、其中，制備所述界面修飾層的材料為3-羥基苯硼酸。
7、在上述制備方法的優選技術方案中，制備所述界面修層層的步驟包括：
8、將所述3-羥基苯硼酸溶液沉積在所述空穴傳輸層上，然后加熱退火，得到所述界面修飾層。
9、在上述制備方法的優選技術方案中，具備下述一個或多個特征：
10、所述3-羥基苯硼酸溶液的濃度為0.6-1mg/ml；
11、所述退火的溫度為100-150℃，時間為10-15min。
12、在上述制備方法的優選技術方案中，制備所述空穴傳輸層的sam材料溶液沉積在所述襯底上，然后加熱退火處理，得到所述空穴傳輸層；并且/或者
13、制備所述鈣鈦礦層的所述鈣鈦礦前驅體溶液沉積在所述界面修飾層上，然后加熱退火處理，得到所述鈣鈦礦層。
14、在上述制備方法的優選技術方案中，具備下述一個或多個特征：
15、所述sam材料包括meo-2pacz、2pacz、me-4pacz中一種或多種；
16、所述鈣鈦礦前驅體包括fapbi3、famapbi、facspbi、famacspbi中一種或多種；
17、所述sam材料溶液的濃度為0.4-0.6mg/ml；
18、所述鈣鈦礦前驅體溶液的濃度為1-1.4mmol/l；
19、制備所述空穴傳輸層以及制備所述鈣鈦礦層的過程中，所述退火的溫度為100-150℃，時間為10-15min。
20、在上述制備方法的優選技術方案中，具備下述一個或多個特征：
21、制備所述電子傳輸層的材料為c60和pcbm中的至少一種；
22、所述襯底為fto玻璃、ito玻璃或柔性ito導電基底。
23、在上述制備方法的優選技術方案中，在制備所述電極之前還包括：
24、在所述電子傳輸層上制備空穴阻擋層；
25、在所述空穴阻擋層上制備所述電極。
26、在上述制備方法的優選技術方案中，將制備所述空穴阻擋層的方法包括：將制備所述空穴阻擋層的材料化學沉積在所述電子傳輸層上，形成所述空穴阻擋層。
27、在上述制備方法的優選技術方案中，制備所述空穴阻擋層的材料為bcp。
28、本申請還提供了一種鈣鈦礦太陽能電池，所述鈣鈦礦太陽能電池包括襯底以及依次設置在所述襯底上的空穴傳輸層、界面修飾層、鈣鈦礦層、電子傳輸層和電極，所述界面修飾層的材料為3-羥基苯硼酸。
29、本申請還提供了一種光伏組件，所述光伏組件包括上述優選技術方案所述的制備方法制備得到的鈣鈦礦太陽能電池，或者上述優選技術方案所述的鈣鈦礦太陽能電池。
30、本領域技術人員能夠理解的是，本申請的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，通過在鈣鈦礦層與空穴傳輸層的相鄰界面處引入3-羥基苯硼酸，能夠改善空穴傳輸層的浸潤性，從而提升鈣鈦礦層的覆蓋率，提升鈣鈦礦層質量。同時3-羥基苯硼酸與鈣鈦礦層中的金屬離子進行配位，能夠減少空穴傳輸層與鈣鈦礦層界面間的非輻射復合，提高載流子的傳輸效率。
31、進一步地，通過采用濃度為0.4-0.6mg/ml的3-羥基苯硼酸溶液來制備界面修飾層，能夠提高鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率、填充因子、開路電壓和短路電流。
32、進一步地，通過采用fapbi3、meo-2pacz、2pacz、me-4pacz中一種或多種來制備空穴傳輸層，能夠被3-羥基苯硼酸改善浸潤性，進而能夠提高鈣鈦礦太陽能電池的電池性能。通過采用fapbi3、famapbi、facspbi、famacspbi中一種或多種來制備鈣鈦礦前驅體，能夠使得3-羥基苯硼酸與鈣鈦礦前驅體中的鉛離子進行配位，從而減少空穴傳輸層與鈣鈦礦層界面間的非輻射復合。
33、進一步地，通過在電子傳輸層上制備空穴阻擋層，能夠阻擋空穴，減少電子和空穴的復合，提高鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率。
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1.一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，制備所述界面修層層的步驟包括：
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，具備下述一個或多個特征：
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，制備所述空穴傳輸層的SAM材料溶液沉積在所述襯底上，然后加熱退火處理，得到所述空穴傳輸層；并且/或者
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，具備下述一個或多個特征：
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，具備下述一個或多個特征：
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在制備所述電極之前還包括：
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，將制備所述空穴阻擋層的方法包括：將制備所述空穴阻擋層的材料化學沉積在所述電子傳輸層上，形成所述空穴阻擋層；
9.一種鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦太陽能電池包括襯底以及依次設置在所述襯底上的空穴傳輸層、界面修飾層、鈣鈦礦層、電子傳輸層和電極，所述界面修飾層的材料
10.一種光伏組件，其特征在于，所述光伏組件包括權利要求1-8任一項所述的制備方法制備得到的鈣鈦礦太陽能電池，或者權利要求9所述的鈣鈦礦太陽能電池。
...【技術特征摘要】
1.一種鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，制備所述界面修層層的步驟包括：
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，具備下述一個或多個特征：
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，制備所述空穴傳輸層的sam材料溶液沉積在所述襯底上，然后加熱退火處理，得到所述空穴傳輸層；并且/或者
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，具備下述一個或多個特征：
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，具備下述一個或多個特征：
7.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉兵，楊殿生，張學玲，
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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