【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池，涉及一种钙钛矿电池结构，尤其涉及一种钙钛矿电池结构及其制备方法与光伏组件。
技术介绍
1、钙钛矿电池是一种新型的太阳能电池技术，其利用钙钛矿材料作为光电转换层。钙钛矿是一种具有优异光电转换性能的材料，能够将太阳光转化为电能。钙钛矿太阳能电池组件通常由多个层次组成，包括透明导电层、空穴传输层、钙钛矿光电转换层、电子传输层和背电极等。光线通过透明导电层进入钙钛矿光电转换层，经过光电转换层后，电子被传输到电子传输层，最终通过背电极输出电能。
2、工业化制备反式钙钛矿电池的方法包括依次进行的提供fto透明导电层、激光p1划线、制备空穴传输层、制备钙钛矿薄膜层、制备电子传输层、激光p2划线、制备背电极、激光p3划线、激光p4清边以及封装组件。其中，在激光p2划线以及激光p3划线后，p2线槽以及p3线槽内的钙钛矿裸露在空气之中，极易被空气中的水氧破坏。
3、对此，需要提供一种能够防止p2线槽内钙钛矿受水氧影响的钙钛矿电池结构及其制备方法与光伏组件。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种钙钛矿电池结构及其制备方法与光伏组件，所述钙钛矿电池结构中的防护层能够吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，其它波段的光则能够照射到钙钛矿电池结构中的钙钛矿膜层，减少了紫外光对光伏组件的损坏；而且，防护层的设置能够阻断裸露在外的钙钛矿被空气中的水氧侵蚀，提高了光伏组件的稳定性，有利于钙钛矿电池的产业化进程。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采
3、第一方面，本专利技术提供了一种钙钛矿电池结构，所述钙钛矿电池结构包括层叠设置的透明导电层、第一传输层、钙钛矿膜层、第二传输层、背电极层，以及p1线槽、p2线槽以及p3线槽；
4、至少所述钙钛矿电池结构的p2线槽表面设置有防护层；
5、所述防护层的材质包括三苯基卤化硫鎓盐和/或三苯基卤化硫鎓盐衍生物。
6、三苯基卤化硫鎓盐和/或其衍生物具有较多的苯环，具有大平面结构，本专利技术利用三苯基卤化硫鎓盐和/或其衍生物具有良好稳定性、疏水性以及能够作为紫外线吸收剂的特点，能够吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，其它波段的光则能够照射到钙钛矿电池结构中的钙钛矿膜层，减少了紫外光对光伏组件的损坏；而且，防护层的设置能够阻断裸露在外的钙钛矿被空气中的水氧侵蚀，提高了光伏组件的稳定性，有利于钙钛矿电池的产业化进程。
7、另外，三苯基卤化硫鎓盐和/或其衍生物中还具有硫基团，其能够与p2线槽中刻蚀裸露的钙钛矿层进行结合，具体为，硫基团能够与裸露的pb2+离子结合形成络合化合物，从而稳定地将三苯基卤化硫鎓盐锚固在裸露位置，并同时结合三苯基卤化硫鎓盐和/或其衍生物的大平面结构特性，完全覆盖裸露区域，提供优异的抗水氧抗紫外的防护效果。
8、所述第一传输层为空穴传输层时，第二传输层为电子传输层；当所述第一传输层为电子传输层时，所述第二传输层为空穴传输层；
9、本领域普通技术人员可以理解的公知常识是：在透明电极层上刻蚀有p1线槽，然后再在透明电极层上方依次沉积第一传输层、钙钛矿膜层和第二传输层；然后刻蚀p2线槽，所述p2线槽依次贯穿第二传输层、钙钛矿膜层直至露出第一传输层，或者依次贯穿第二传输层、钙钛矿膜层、第一传输层直至露出透明电极层；然后再在第二传输层上沉积背电极层，随后在背电极层上刻蚀p3线槽直至透明电极层。
10、本专利技术中，所述三苯基卤化硫鎓盐的结构式为：其中x为卤族元素，包括f、cl、br或i中的任意一种。
11、本专利技术中，所述三苯基卤化硫鎓盐衍生物的结构式为：其中r基可取代任意一苯环上的一个或多个氢原子，其中r包括氯基、甲基、乙基、羧基或含有羰基的短链烷基中的任意一种；x为卤族元素，包括f、cl、br或i中的任意一种。
12、所述短链烷基是指碳原子长度为1-4个的烷基，例如可以是1个、2个、3个或4个。
13、本专利技术中三苯基卤化硫鎓盐衍生物的r取代能够进一步提升钙钛矿电池结构的性能，例如，当r为氟基时，增强防护层的疏水性，增强对水汽的稳定性；当r为氯基时，能够钝化钙钛矿膜层裸露部分的钙钛矿晶体，cl-、br-或i-能够进入到钙钛矿晶格中的卤素位；当r为羧基或含有羰基的短链烷基时，能够通过羰基进一步钝化晶体空位缺陷。
14、优选地，所述三苯基卤化硫鎓盐包括三苯基氯化硫鎓盐(ph3scl)、三苯基溴化硫鎓盐(ph3sbr)或三苯基碘化硫鎓盐(ph3si)中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括ph3scl与ph3sbr的组合，ph3scl与ph3si的组合，ph3sbr与ph3si的组合，或，ph3scl、ph3sbr与ph3si的组合。
15、优选地，所述防护层还存在于第二传输层与背电极层之间。
16、优选地，所述防护层还存在与p3线槽内；
17、优选地，所述防护层还存在于背电极层背离于第二传输层的一侧。
18、第二方面，本专利技术提供了一种如第一方面所述钙钛矿电池结构的制备方法，所述制备方法包括：
19、获取第一结构组件，所述第一结构组件包括已刻蚀p1线槽的透明导电层、第一传输层、钙钛矿膜层以及第二传输层；
20、在p2线槽的预留位置刻蚀p2线槽，所述p2线槽至少依次贯穿第二传输层以及钙钛矿膜层，直至露出第一传输层或透明导电层；
21、至少在p2线槽内设置防护层；
22、然后在第二传输层上设置背电极层，在p3线槽的预留位置刻蚀p3线槽，然后进行后处理，得到所述钙钛矿电池结构。
23、本专利技术提供的制备方法通过至少在p2线槽内设置防护层，能够利用三苯基卤化硫鎓盐具有良好稳定性、疏水性以及能够作为紫外线吸收剂的特点，吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，其它波段的光则能够照射到钙钛矿电池结构中的钙钛矿膜层，减少了紫外光对光伏组件的损坏；而且，防护层的设置能够阻断裸露在外的钙钛矿被空气中的水氧侵蚀，提高了光伏组件的稳定性，有利于钙钛矿电池的产业化进程。
24、所述第一传输层为空穴传输层时，第二传输层为电子传输层；当所述第一传输层为电子传输层时，所述第二传输层为空穴传输层。
25、示例性的，所述透明导电层的材质包括fto、ito、azo、ato、igo或bzo中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括fto与ito的组合，azo与ato的组合，igo与bzo的组合，ato与cr的组合，fto、ito与azo的组合，ato、igo与bzo的组合，或fto、ito、azo、ato、igo与bzo的组合。
26、其中，fto是指氟掺氧化锡，ito是指铟掺氧化锡，azo是指铝掺氧化锌，ato是指铝掺氧化锡，igo是指铟掺氧化镓，bzo是指硼掺氧化锌。
27、示例性的，所述空穴传输层的材质包括氧化镍、氧化钒、氧化钼、硫化铜、硫氰酸亚铜、氧化铜、氧化亚铜、氧化钴、1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钙钛矿电池结构，其特征在于，所述钙钛矿电池结构包括层叠设置的透明导电层、第一传输层、钙钛矿膜层、第二传输层、背电极层，以及P1线槽、P2线槽以及P3线槽；
2.根据权利要求1所述的钙钛矿电池结构，其特征在于，所述三苯基卤化硫鎓盐包括三苯基氯化硫鎓盐、三苯基溴化硫鎓盐或三苯基碘化硫鎓盐中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池结构，其特征在于，所述防护层还存在于第二传输层与背电极层之间；
4.一种如权利要求1-3任一项所述钙钛矿电池结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述在P2线槽内设置防护层的方法包括：在P2线槽的表面涂覆三苯基卤化硫鎓盐溶液，退火，得到所述防护层。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述设置防护层的方法还包括：在第二传输层的表面涂覆三苯基卤化硫鎓盐溶液，退火，得到所述防护层；
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述涂覆的方法包括狭缝涂布、喷涂或辊涂中的任意一种。
<...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿电池结构，其特征在于，所述钙钛矿电池结构包括层叠设置的透明导电层、第一传输层、钙钛矿膜层、第二传输层、背电极层，以及p1线槽、p2线槽以及p3线槽；
2.根据权利要求1所述的钙钛矿电池结构，其特征在于，所述三苯基卤化硫鎓盐包括三苯基氯化硫鎓盐、三苯基溴化硫鎓盐或三苯基碘化硫鎓盐中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池结构，其特征在于，所述防护层还存在于第二传输层与背电极层之间；
4.一种如权利要求1-3任一项所述钙钛矿电池结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述在p2线槽内设置防护层的方法包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：张威，卫宁，朱荣志，邵君，于振瑞，
申请(专利权)人：极电光能有限公司，
类型：发明
国别省市：
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