【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳电池领域，尤其涉及一种钙钛矿太阳电池及其制备方法、光伏组件。
技术介绍
1、钙钛矿层是钙钛矿太阳电池的重要组成部分，目前，工业化的钙钛矿太阳电池上生产的钙钛矿层主要采用蒸镀沉积-溶液法制备，即先在具有金字塔的基底上蒸镀卤化铅骨架层，而后在卤化铅骨架层上涂布阳离子溶液，通过阳离子溶液扩散至卤化铅骨架层进行反应以形成钙钛矿。
2、然而，蒸镀沉积的卤化铅骨架层的致密较高，随着卤化铅骨架层的厚度越高，阳离子溶液难以扩散至金字塔基底的谷底，导致谷底的碘化铅反应不完全。这些残留的碘化铅阻碍光生载流子分离，导致残留碘化铅与钙钛矿界面处的空穴和电子发生严重复合，阻碍光生电子或光生空穴向底电池传输，造成器件效率低下。
技术实现思路
1、为了解决光生电子向底电池传输困难，导致器件效率低下的问题，本申请提供一种钙钛矿太阳电池及其制备方法、光伏组件。
2、第一方面，本申请提供一种钙钛矿太阳电池。
3、该钙钛矿太阳电池包括：
4、表面为绒面结构的基底，所述绒面结构具有谷尖和谷底；
5、钙钛矿层，所述钙钛矿层包括设置于基底上方的第一钙钛矿子层和第二钙钛矿子层，所述第一钙钛矿子层填充于所述基底的谷底，所述第二钙钛矿子层覆盖所述第一钙钛矿子层和所述谷尖，所述第一钙钛矿子层和所述第二钙钛矿子层之间形成异质结，所述第二钙钛矿子层通过卤化铅骨架层与阳离子溶液反应得到。
6、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述钙钛矿
7、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述第一钙钛矿子层和所述第二钙钛矿子层的带隙差值为0.05ev～0.58ev。
8、当所述第一钙钛矿子层的带隙为1.72ev～2.3ev时，所述第一钙钛矿子层为csx1fay1ma1-x1-y1pb(izbr1-z1)3，其中，所述x1＝0～1，所述y1＝0～1，所述z1＝0～1；当所述第一钙钛矿子层的带隙为1.2ev～1.63ev时，所述第一钙钛矿子层为fax2ma1-x2pby2sn1-y2(iz2br1-z2)3，其中，所述x2＝0～1，所述y2＝0～1，所述z2＝0～1。
9、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述绒面结构为金字塔结构，填充于所述谷底中的所述第一钙钛矿子层具有倒置的金字塔形状，所述第二钙钛矿子层包括交替连接的尖峰部和平整部，所述尖峰部对应位于所述谷尖的上方，且所述尖峰部与所述谷尖的形状匹配，所述平整部对应位于所述第一钙钛矿子层的上方。
10、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述第一钙钛矿子层的厚度为100nm～500nm，所述第二钙钛矿子层的厚度为500nm～1μm。
11、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述卤化铅骨架层交替连接的尖骨架部和平骨架部，所述尖骨架部对应位于所述谷尖的上方，且所述尖骨架部与所述谷尖的形状匹配，所述平骨架部对应位于所述第一钙钛矿子层的上方；和/或，所述卤化铅骨架层的厚度为350nm～800nm。
12、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述卤化铅骨架层包括碘化铅和溴化铯；和/或，
13、所述阳离子溶液的溶质包括碘甲脒、溴甲脒、氯甲脒、碘甲胺、溴甲胺和氯甲胺中一种或多种，所述阳离子溶液的溶剂包括无水乙醇和异丙醇中一种或者两种。
14、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述阳离子溶液中，所述碘甲脒的浓度为0.3mol/l～0.6mol/l，所述溴甲胺的浓度为0mol/l～0.2mol/l，所述氯甲胺的浓度为0mol/l～0.15mol/l，所述溴甲脒的浓度为0mol/l～0.6mol/l，所述氯甲脒的浓度为0mol/l～0.2mol/l，所述碘甲胺的浓度为0mol/l～0.2mol/l。
15、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述钙钛矿太阳电池为钙钛矿硅叠层太阳电池，所述基底包括制绒硅底电池及依次堆叠于所述制绒硅底电池上的复合层、第一传输层，所述钙钛矿层堆叠于所述第一传输层表面，所述钙钛矿太阳电池还包括：
16、堆叠于钙钛矿层背离制绒硅底电池一侧的第二传输层；
17、堆叠于所述第二传输层背离制绒硅底电池一侧的透明电极层；
18、所述第一传输层和所述第二传输层的其中一层为电子传输层，另一层为空穴传输层；
19、还包括正电极和负电极，所述正电极与所述透明电极层形成欧姆接触，所述负电极与所述制绒硅底电池形成欧姆接触。
20、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述制绒硅底电池包括发射极钝化和背面接触电池、隧穿氧化层钝化接触电池、异质结电池、异质结背接触晶硅电池和隧穿氧化层钝化背接触电池中的一种或者多种；和/或，
21、所述复合层的材料包括氧化铟锡和氧化铟锌中一种或者两种；所述空穴传输层的材料包括氧化镍、氧化亚铜、spiro-ttb和硫氰酸亚铜中的一种或者多种；和/或，
22、所述电子传输层的材料包括c60；和/或，
23、所述透明电极层的材料包括氧化铟锡和氧化铟锌中一种或者两种。
24、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述复合层的厚度为20nm～30nm；和/或，
25、所述空穴传输层的厚度为20nm～30nm；和/或，
26、所述电子传输层的厚度为10nm～30nm；和/或，
27、所述透明电极层的厚度为80nm～120nm。
28、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述钙钛矿太阳电池还包括：
29、钝化层，所述钝化层位于所述钙钛矿层和所述电子传输层之间；和/或，减反层，所述减反层位于所述透明电极层背离制备制绒硅底电池一侧。
30、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述钝化层的材料包括c60和富勒烯衍生物pcbm中的一种或者两种；和/或，所述减反层的材料包括氟化镁和氟化锂中的一种或者两种。
31、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述钝化层的厚度为1nm～5nm；和/或，
32、所述减反层的厚度为100nm～120nm。
33、作为一种可选的实施方式，在本专利技术的实施例中，所述钙钛矿太阳电池为单结钙钛矿太阳电池，所述基底包括绒面透明电极层和堆叠于所述绒面透明电极层上的第一传输层，所述钙本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述钙钛矿太阳电池包括：
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述钙钛矿太阳电池呈n-i-p结构或p-i-n结构，当所述钙钛矿太阳电池呈n-i-p结构时，所述第一钙钛矿子层的带隙为1.72eV～2.3eV，所述第二钙钛矿子层的带隙为1.63eV～1.72eV，所述第一钙钛矿子层的带隙大于所述第二钙钛矿子层的带隙；当所述钙钛矿太阳电池呈p-i-n结构时，所述第一钙钛矿子层的带隙为1.2eV～1.63eV，所述第二钙钛矿子层的带隙为1.63eV～1.72eV，所述第一钙钛矿子层的带隙小于所述第二钙钛矿子层的带隙。
3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述第一钙钛矿子层和所述第二钙钛矿子层的带隙差值为0.05eV～0.58eV。
4.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：当所述第一钙钛矿子层的带隙为1.72eV～2.3eV时，所述第一钙钛矿子层为Csx1FAy1MA1-x1-y1Pb(IzBr1-z1)3，其中，所述x1＝0～1，所述y1＝0～1，所述z1＝0～1；当所述第
5.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述绒面结构为金字塔结构，填充于所述谷底中的所述第一钙钛矿子层具有倒置的金字塔形状，所述第二钙钛矿子层包括交替连接的尖峰部和平整部，所述尖峰部对应位于所述谷尖的上方，且所述尖峰部与所述谷尖的形状匹配，所述平整部对应位于所述第一钙钛矿子层的上方。
6.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述第一钙钛矿子层的厚度为100nm～500nm，所述第二钙钛矿子层的厚度为500nm～1μm。
7.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述卤化铅骨架层交替连接的尖骨架部和平骨架部，所述尖骨架部对应位于所述谷尖的上方，且所述尖骨架部与所述谷尖的形状匹配，所述平骨架部对应位于所述第一钙钛矿子层的上方；和/或，所述卤化铅骨架层的厚度为350nm～800nm。
8.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述阳离子溶液的溶质包括碘甲脒、溴甲脒、氯甲脒、碘甲胺、溴甲胺和氯甲胺中一种或多种，所述阳离子溶液的溶剂包括无水乙醇和异丙醇中一种或者两种。
9.根据权利要求8所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述阳离子溶液中，所述碘甲脒的浓度为0.3mol/L～0.6mol/L，所述溴甲胺的浓度为0mol/L～0.2mol/L，所述氯甲胺的浓度为0mol/L～0.15mol/L，所述溴甲脒的浓度为0mol/L～0.6mol/L，所述氯甲脒的浓度为0mol/L～0.2mol/L，所述碘甲胺的浓度为0mol/L～0.2mol/L。
10.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述钙钛矿太阳电池为钙钛矿硅叠层太阳电池，所述基底包括制绒硅底电池及依次堆叠于所述制绒硅底电池上的复合层、第一传输层，所述钙钛矿层堆叠于所述第一传输层表面，所述钙钛矿太阳电池还包括：
11.根据权利要求10所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述制绒硅底电池包括发射极钝化和背面接触电池、隧穿氧化层钝化接触电池、异质结电池、异质结背接触晶硅电池和隧穿氧化层钝化背接触电池中的一种或者多种；和/或，
12.根据权利要求10所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述复合层的厚度为20nm～30nm；和/或，
13.根据权利要求10所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述钙钛矿太阳电池还包括：
14.根据权利要求13所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述钝化层的材料包括C60和富勒烯衍生物PCBM中的一种或者两种；和/或，
15.根据权利要求13所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：
16.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述钙钛矿太阳电池为单结钙钛矿太阳电池，所述基底包括绒面透明电极层和堆叠于所述绒面透明电极层上的第一传输层，所述钙钛矿层堆叠于所述第一传输层表面，所述钙钛矿太阳电池还包括：
17.一种钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于：权利要求1-16任一所述的钙钛矿太阳电池的制备方法包括以下步骤：
18.根据权利要求17所述的钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于：所述溶液法包括旋涂、刮涂、喷涂或者狭缝涂布中的任意一种；和/或，
19.根据权利要求17所述的...
【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述钙钛矿太阳电池包括：
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述钙钛矿太阳电池呈n-i-p结构或p-i-n结构，当所述钙钛矿太阳电池呈n-i-p结构时，所述第一钙钛矿子层的带隙为1.72ev～2.3ev，所述第二钙钛矿子层的带隙为1.63ev～1.72ev，所述第一钙钛矿子层的带隙大于所述第二钙钛矿子层的带隙；当所述钙钛矿太阳电池呈p-i-n结构时，所述第一钙钛矿子层的带隙为1.2ev～1.63ev，所述第二钙钛矿子层的带隙为1.63ev～1.72ev，所述第一钙钛矿子层的带隙小于所述第二钙钛矿子层的带隙。
3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述第一钙钛矿子层和所述第二钙钛矿子层的带隙差值为0.05ev～0.58ev。
4.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：当所述第一钙钛矿子层的带隙为1.72ev～2.3ev时，所述第一钙钛矿子层为csx1fay1ma1-x1-y1pb(izbr1-z1)3，其中，所述x1＝0～1，所述y1＝0～1，所述z1＝0～1；当所述第一钙钛矿子层的带隙为1.2ev～1.63ev时，所述第一钙钛矿子层为fax2ma1-x2pby2sn1-y2(iz2br1-z2)3，其中，所述x2＝0～1，所述y2＝0～1，所述z2＝0～1。
5.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述绒面结构为金字塔结构，填充于所述谷底中的所述第一钙钛矿子层具有倒置的金字塔形状，所述第二钙钛矿子层包括交替连接的尖峰部和平整部，所述尖峰部对应位于所述谷尖的上方，且所述尖峰部与所述谷尖的形状匹配，所述平整部对应位于所述第一钙钛矿子层的上方。
6.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述第一钙钛矿子层的厚度为100nm～500nm，所述第二钙钛矿子层的厚度为500nm～1μm。
7.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述卤化铅骨架层交替连接的尖骨架部和平骨架部，所述尖骨架部对应位于所述谷尖的上方，且所述尖骨架部与所述谷尖的形状匹配，所述平骨架部对应位于所述第一钙钛矿子层的上方；和/或，所述卤化铅骨架层的厚度为350nm～800nm。
8.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述阳离子溶液的溶质包括碘甲脒、溴甲脒、氯甲脒、碘甲胺、溴甲胺和氯甲胺中一种或多种，所述阳离子溶液的溶剂包括无水乙醇和异丙醇中一种或者两种。
9.根据权利要求8所述的钙钛矿太阳电池，其特征在于：所述阳离子溶液中，所述碘甲脒的浓度为0.3mol/l～0.6mol/l，所述溴甲胺的浓度为0mol/l～0.2mol/l，所述氯甲胺的浓度为0mol/l～0.15mol/l，所述溴甲脒的浓度为0mol/l～0.6mol/l，所述氯甲脒的浓度为0mol/l～0.2mol/...
【专利技术属性】
技术研发人员：张一峰，邢国强，龙巍，胡逾超，
申请(专利权)人：通威太阳能成都有限公司，
类型：发明
国别省市：
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