【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光伏领域，特别是涉及一种钙钛矿层、太阳能电池和叠层电池及其制备方法、应用。
技术介绍
1、有机-无机金属卤化物钙钛矿材料具有优异的光电性能以及潜在的低成本制造特点，是一种优秀的吸光材料且极具前景的太阳能电池材料。钙钛矿材料还具有带隙可调的特点，可以与钙钛矿材料本身或者其他光伏材料叠加形成叠层太阳能电池，从而获得更高的光电转换效率。传统利用蒸发法加溶液法制备的钙钛矿薄膜往往具有较多的缺陷，导致钙钛矿薄膜在体内以及界面处存在较多的非辐射复合的发生，使得电池的性能较差，因此需要对钙钛矿薄膜进行后续的钝化处理。
2、对于平面上生长的钙钛矿薄膜来说，均匀地钝化往往较为简单，一般是在钙钛矿薄膜上表面加上钝化层，或者在钙钛矿的下底面加上钝化层。如果是利用溶液法制备钝化层，只能在平面基底上获得较为均匀地钝化层，因为绒面结构具有一定的高度且往往大于钙钛矿层的厚度，因此对于绒面基底的钙钛矿材料钝化较为困难。也有采用蒸镀或者溅射的方法获得钝化层，但是对于钝化层材料有一定的选择性，如当钝化材料为有机盐时蒸镀或者溅射的方法不一定可行。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种钙钛矿层、太阳能电池和叠层电池及制备方法、应用，可以获得均匀钝化的钙钛矿层。
2、本申请一实施例提供一种钙钛矿层的制备方法，包括以下步骤：
3、在待沉积钙钛矿层的基底上沉积无机框架材料，在所述基底上形成无机框架层；
4、提供有机溶液，利用溶液法在所述无机框架层上制备有机层；>
5、其中，所述有机溶液包括有机胺以及钝化材料，所述无机框架材料与所述有机胺反应形成钙钛矿材料，所述钝化材料包括4-(三氟甲基)苯胺基氢卤酸盐、苯胺基氢卤酸盐、对氟苯胺基氢卤酸盐、2,6-二氟苯胺基氢卤酸盐以及2,3,4,5,6-五氟苯胺基氢卤酸盐中的一种或多种。
6、在其中一个实施例中，所述无机框架材料包括金属卤化物以及金属硫氰化物中的一种或两种，其中所述金属为铯、铅、铜、锌、镓、锡以及钙中的一种或多种，所述有机胺包括甲脒基氢卤酸盐、硫氰酸甲脒、硫氰酸甲胺以及甲胺基氢卤酸盐中的一种或多种。
7、在其中一个实施例中，所述有机溶液中钝化材料的浓度为0.1mg/ml~5mg/ml。
8、在其中一个实施例中，在制备所述无机框架层之后以及制备有机层之前还包括：
9、对层叠的所述基底和所述无机框架层进行至少一次第一次退火。
10、在其中一个实施例中，制备所述有机层之后还包括：
11、对依次层叠的所述基底、所述无机框架层以及所述有机层进行至少一次第二次退火。
12、在其中一个实施例中，各次所述第一次退火的条件以及各次所述第二次退火的条件各自独立地包括：退火温度为60℃~180℃，退火时间为1min~30min。
13、进一步地，本申请还提供一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
14、提供第一导电基底，在所述第一导电基底上依次层叠制备第一载流子传输层、第一钙钛矿层、第二载流子传输层以及第一电极层；
15、其中，所述第一钙钛矿层按照权利要求1~6任一项所述的制备方法制得。
16、更进一步地，本申请还提供一种太阳能电池，按照上述的制备方法制得的。
17、本申请还提供一种叠层电池的制备方法，包括以下步骤：
18、提供第二导电基底，在所述第二导电基底上依次层叠制备第三载流子传输层、吸光层、电荷复合层、第二钙钛矿层、第四载流子传输层以及第二电极层；
19、其中，所述第二钙钛矿层按照上述的制备方法制得的。
20、在其中一个实施例中，在制备所述电荷复合层之后以及制备所述第二钙钛矿层之前还包括：
21、制备钙钛矿钝化层。
22、本申请提供一种叠层电池，按照上述的制备方法制得的。
23、在其中一个实施例中，所述吸光层靠近所述第二钙钛矿层的一侧具有绒面结构。
24、本申请还提供一种用电装置，其供电装置包括如上述的太阳能电池或如上述的叠层电池。
25、本申请提供的钙钛矿层的制备方法采用沉积无机框架层以及溶液法形成在无机框架层上形成有机层制备钙钛矿层，由于在形成钙钛矿的过程中引入有机盐钝化材料不会进入钙钛矿晶格中形成具有多个n值的二维钙钛矿，若能形成二维结构，只能是n=1的二维结构，有机盐钝化材料可以只起到钝化的作用，可以直接钝化平面或是绒面的钙钛矿的表面缺陷，提高单结钙钛矿太阳能电池或是叠层电池的性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钙钛矿层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的钙钛矿层的制备方法，其特征在于，所述无机框架材料包括金属卤化物以及金属硫氰化物中的一种或两种，其中所述金属为铯、铅、铜、锌、镓、锡以及钙中的一种或多种，所述有机胺包括甲脒基氢卤酸盐、硫氰酸甲脒、硫氰酸甲胺以及甲胺基氢卤酸盐中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的钙钛矿层的制备方法，其特征在于，所述有机溶液中钝化材料的浓度为0.1mg/mL~5mg/mL。
4.如权利要求1~3任一项所述的钙钛矿层的制备方法，其特征在于，在制备所述无机框架层之后以及制备有机层之前还包括：
5.如权利要求4所述的钙钛矿层的制备方法，其特征在于，制备所述有机层之后还包括：
6.如权利要求5所述的钙钛矿层的制备方法，其特征在于，各次所述第一次退火的条件以及各次所述第二次退火的条件各自独立地包 括：退火温度为60℃~180℃，退火时间为1min~30min。
7.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.一种太阳能电池，其特征在于，
9.一种叠层电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在制备所述电荷复合层之后以及制备所述第二钙钛矿层之前还包括：
11.一种叠层电池，其特征在于，按照权利要求9或10所述的制备方法制得的。
12.如权利要求11所述的叠层电池，其特征在于，所述吸光层靠近所述第二钙钛矿层的一侧具有绒面结构。
13.一种用电装置，其特征在于，其供电装置包括如权利要求8所述的太阳能电池或如权利要求11以及12任一项所述的叠层电池。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的钙钛矿层的制备方法，其特征在于，所述无机框架材料包括金属卤化物以及金属硫氰化物中的一种或两种，其中所述金属为铯、铅、铜、锌、镓、锡以及钙中的一种或多种，所述有机胺包括甲脒基氢卤酸盐、硫氰酸甲脒、硫氰酸甲胺以及甲胺基氢卤酸盐中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的钙钛矿层的制备方法，其特征在于，所述有机溶液中钝化材料的浓度为0.1mg/ml~5mg/ml。
4.如权利要求1~3任一项所述的钙钛矿层的制备方法，其特征在于，在制备所述无机框架层之后以及制备有机层之前还包括：
5.如权利要求4所述的钙钛矿层的制备方法，其特征在于，制备所述有机层之后还包括：
6.如权利要求5所述的钙钛矿层的制备方法，其特征在于，各次所述第一次退火的条件以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗文杰，夏锐，张学玲，刘杰，苏兆俊，姜文辉，
申请(专利权)人：天合光能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。