本发明专利技术提供一种太阳能电池及其制备方法、应用。所述太阳能电池包括钙钛矿层，所述钙钛矿层包括有机无机杂化钙钛矿材料与添加剂，所述添加剂为亚胺类小分子，所述亚胺类小分子的分子量为50‑1000；本发明专利技术的方案可以实现同时对电子传输层/钙钛矿层界面能级、钙钛矿结晶过程进行调控。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池，特别是指一种太阳能电池及其制备方法、应用。
技术介绍
1、可印刷介观钙钛矿太阳能电池具有三层介观结构，分别为电子传输层、电子阻挡层、对电极层，在三层介观结构中，填充有钙钛矿结晶。电子传输层在钙钛矿太阳能电池中主要起到有效提取电子、促进电荷分离的作用，而界面能级的不匹配是制约电子传输层提取效率的重要因素，由于电子阻挡层的缺失以及电子传输层提取效率不足，可印刷介观钙钛矿太阳能电池面临严重的电子和空穴直接复合损失，导致器件开路电压过低，带来电压损失。
2、现有的界面能级调节手段十分有限，主要可以包括对电子传输层材料进行掺杂改性、对钙钛矿材料进行掺杂改性，以及在电子传输层/钙钛矿层界面进行修饰。其中，在电子传输层/钙钛矿层界面进行修饰是改善界面能级匹配的一种简单有效的方案。例如，可在电子传输层表面用nh4f进行修饰，nh4f中具有弱酸性的铵阳离子将与电子传输层表面的羟基反应，形成氨气和水蒸气，氟化物阴离子将替代到缺陷位点，从而诱导电子传输层基底的化学掺杂，最终导致能级的优化。nh4f修饰电子传输层虽然能够有效调整界面能级，但需直接对电子传输层进行界面处理，并不完全适用于可印刷介观太阳能电池的三重介观结构，同时未能明显改善其中钙钛矿的结晶情况，对于器件性能的提升并不显著。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种太阳能电池及其制备方法、应用，以解决现有技术中钙钛矿太阳能电池的电子传输层/钙钛矿层界面不匹配、钙钛矿的结晶情况不理想的问题。
>2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：3、一种太阳能电池，所述太阳能电池包括钙钛矿层，所述钙钛矿层包括有机无机杂化钙钛矿材料与添加剂，所述添加剂为亚胺类小分子，所述亚胺类小分子的分子量为50-1000。
4、可选地，所述添加剂为氯亚甲基二甲基氯化铵。
5、可选地，所述添加剂在所述钙钛矿层中的质量百分含量为0-50％。
6、可选地，所述太阳能电池还包括与所述钙钛矿层相接触的电子传输层，所述电子传输层的材料包括二氧化钛。
7、可选地，所述太阳能电池包括导电玻璃基底以及依次设置于导电玻璃基底上的致密层、所述电子传输层、间隔层与电极层，所述电子传输层具有介孔结构，所述钙钛矿层设置于所述电子传输层的介孔结构内。
8、可选地，所述间隔层为具有介孔结构的二氧化锆层，所述电极层为具有介孔结构的碳层，所述钙钛矿层设置于所述电子传输层、所述间隔层以及所述电极层的介孔结构内。
9、本专利技术的实施例还提供一种太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
10、提供一基板；
11、在所述基板上形成钙钛矿层，所述钙钛矿层包括有机无机杂化钙钛矿材料与添加剂，所述添加剂为亚胺类小分子，所述亚胺类小分子的分子量为50-1000。
12、可选地，在所述基板上形成钙钛矿层，包括：
13、将含有所述添加剂的钙钛矿前驱体溶液加至所述基板上形成钙钛矿湿膜层，将所述钙钛矿湿膜层固化后得到所述钙钛矿层。
14、可选地，所述钙钛矿前驱体溶液包括有机溶剂、金属卤化物、有机铵盐与所述添加剂；
15、任选地，所述添加剂为氯亚甲基二甲基氯化铵；
16、任选地，所述添加剂在所述钙钛矿前驱体溶液中的浓度为0-0.1mol/l；任选地，所述有机溶剂为n-甲基甲酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种；
17、任选地，所述金属卤化物为碘化铅、溴化铅、氯化铅中的一种或多种；
18、任选地，所述有机铵盐为甲基碘化铵、甲基氯化铵、碘化甲脒中的一种或多种。
19、本专利技术的实施例还提供一种添加剂在制备钙钛矿太阳能电池领域的应用，所述添加剂为亚胺类小分子，所述亚胺类小分子的分子量为50-1000。
20、本专利技术的上述方案至少包括以下有益效果：
21、本专利技术的太阳能电池包括钙钛矿层，所述钙钛矿层包括有机无机杂化钙钛矿材料与添加剂，所述添加剂为亚胺类小分子，所述亚胺类小分子的分子量为50-1000。其中，所述添加剂为氯亚甲基二甲基氯化铵(cdcl)。金属卤化物、有机铵盐形成钙钛矿mapbi3，通过在钙钛矿mapbi3的前驱体溶液中添加所述氯亚甲基二甲基氯化铵，可以实现同时对电子传输层/钙钛矿层界面能级、钙钛矿结晶过程进行调控。一方面，所述氯亚甲基二甲基氯化铵可与tio2表面的ti4+强配位作用，同时cl-钝化表面氧空位，从而有效调节电子传输层/钙钛矿层界面能级(即tio2/mapbi3界面能级)，增大钙钛矿太阳能电池的电子传输层tio2的电子提取效率。另一方面，所述氯亚甲基二甲基氯化铵与pbi2之间的表面反应可以迅速锚定pbi2中的i-，从而加强mai与pbi2之间的氢键作用，改善结晶过程，降低mapbi3内部和界面的缺陷态密度，延长本征载流子寿命。
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【技术保护点】
1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括钙钛矿层，所述钙钛矿层包括有机无机杂化钙钛矿材料与添加剂，所述添加剂为亚胺类小分子，所述亚胺类小分子的分子量为50-1000。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述添加剂为氯亚甲基二甲基氯化铵。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述添加剂在所述钙钛矿层中的质量百分含量为0-50％。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括与所述钙钛矿层相接触的电子传输层，所述电子传输层的材料包括二氧化钛。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括导电玻璃基底以及依次设置于导电玻璃基底上的致密层、所述电子传输层、间隔层与电极层，所述电子传输层具有介孔结构，所述钙钛矿层设置于所述电子传输层的介孔结构内。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述间隔层为具有介孔结构的二氧化锆层，所述电极层为具有介孔结构的碳层，所述钙钛矿层设置于所述电子传输层、所述间隔层以及所述电极层的介孔结构内。
7.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述基板上形成钙钛矿层，包括：
9.根据权利要求8所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿前驱体溶液包括有机溶剂、金属卤化物、有机铵盐与所述添加剂；
10.一种添加剂在制备钙钛矿太阳能电池领域的应用，其特征在于，所述添加剂为亚胺类小分子，所述亚胺类小分子的分子量为50-1000。
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【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括钙钛矿层，所述钙钛矿层包括有机无机杂化钙钛矿材料与添加剂，所述添加剂为亚胺类小分子，所述亚胺类小分子的分子量为50-1000。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述添加剂为氯亚甲基二甲基氯化铵。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述添加剂在所述钙钛矿层中的质量百分含量为0-50％。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括与所述钙钛矿层相接触的电子传输层，所述电子传输层的材料包括二氧化钛。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括导电玻璃基底以及依次设置于导电玻璃基底上的致密层、所述电子传输层、间隔层与电极层，所述电子传输层具有...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯，滕斌，盛余松，
申请(专利权)人：武汉万度光能研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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