【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池，涉及一种复合电子传输层及其制备方法和应用。
技术介绍
1、钙钛矿太阳能电池由于具备带隙可调，成本低廉等诸多优点而备受学术界以及工业界的广泛关注。目前，单结钙钛矿太阳能电池的最高光电转换效率已经从2009年的3.8％提升到2023的26.25％。钙钛矿太阳能电池发展如此迅速，一方面基于钙钛矿本身材料的质量提升，另一方面也得益于高效稳定的界面传输层制备及其处理工艺的发展。然而钙钛矿本身和界面传输层稳定性较差的特性却也极大的阻碍了钙钛矿太阳能电池的商业化进程，因此制备高效且稳定的界面传输层也是助力钙钛矿太阳能电池稳定性提高的有效手段。
2、现有的钙钛矿太阳能电池中，sno2、tio2、nio等金属氧化物类传输层材料由于其成本低廉、性能稳定的特点而受到广泛应用。在目前大尺寸倒置钙钛矿太阳能组件中通常使用的电子传输层(electron transport layer，etl)为c60和sno2的组合传输层。
3、cn118880284a公开了一种复合无机电子传输层的制备方法及钙钛矿电池。其利用ald工艺自限制生长的特点，不仅可以沉积出大面积均匀性、致密的无极电子传输层薄膜，同时先采用水和/或双氧水的蒸汽为氧源沉积生长过渡层，再采用氧气和/或臭氧为氧源沉积生长主体层。
4、cn118870841a公开了一种钙钛矿太阳能电池，涉及太阳能电池
根据本申请的实施例，所述钙钛矿太阳能电池包括：电子传输层；钝化层，所述钝化层设置于所述电子传输层的一侧；钙钛矿薄膜层，所述钙钛矿薄膜层
5、上述方案均采用氧化锡和富勒烯c60复合的电子传输层，在沉积氧化锡前，通常c60膜层会暴露在空气中，膜面会吸附一些水汽，导致正常沉积氧化锡过程中，界面处水和锡反应比例变化，电池性能会有所下降。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种复合电子传输层及其制备方法和应用，本专利技术在富勒烯c60层与金属氧化物层之间设置一层有机金属盐过渡层，可以改善富勒烯c60层与金属氧化物层之间的水-金属比例，提高电子传输层的载流子传输效率，提升钙钛矿器件的性能。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种复合电子传输层，所所述复合电子传输层包括富勒烯c60层、金属氧化层和设置于所述富勒烯c60层与金属氧化层之间的有机金属盐过渡层；
4、其中，所述金属氧化层与有机金属盐过渡层中的金属元素种类相同。
5、本专利技术在电子传输层的富勒烯c60层与金属氧化物层之间设置一层有机金属盐过渡层，可以调整富勒烯c60层与金属氧化物层之间的水、金属元素比例，使c60-金属氧化物界面处的金属-水比达到一个匹配平衡的状态，减少水汽对电池中钙钛矿的分解作用，进而提升钙钛矿太阳能电池的性能。
6、优选地，所述有机金属盐过渡层的材料包括tdmasn。
7、优选地，所述有机金属盐过渡层的厚度为0.1nm～0.5nm，例如：0.1nm、0.2nm、0.3nm、0.4nm或0.5nm等，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为0.1nm～0.3nm。
8、优选地，所述富勒烯c60层的厚度为10nm～30nm，例如：10nm、15nm、20nm、25nm或30nm等，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
9、优选地，所述金属氧化层的材料包括氧化锡和/或氧化锌，优选为氧化锡。
10、优选地，所述金属氧化层的厚度为20nm，例如：10nm、15nm、20nm、25nm或30nm等，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
11、第二方面，本专利技术提供了一种如第一方面所述复合电子传输层的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
12、(1)在基底上沉积富勒烯c60，形成富勒烯c60层；
13、(2)将富勒烯c60层暴露处理后，沉积有机金属盐，形成有机金属盐过渡层；
14、(3)在有机金属盐过渡层上沉积金属氧化物层，得到所述复合电子传输层。
15、本专利技术在正常沉积氧化锡前，在适当湿度的环境下暴露一段时间后，先进行有机金属盐的携源沉积，不进行水的沉积，形成一层有机金属盐过渡层，再沉积氧化锡层，改变c60-金属氧化物界面处的金属-水比例，有效减少水汽对钙钛矿的分解，提升电池稳定性。同时，界面处的优化使得载流子传输效率增加，器件的填充得到提升。
16、优选地，步骤(1)所述基底包括钙钛矿活性层。
17、优选地，步骤(2)所述暴露处理的环境湿度为20％～50％，例如：20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％等，优选为20％～40％，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
18、优选地，步骤(2)所述暴露处理的时间为30s～60s，例如：30s、35s、40s、50s或60s等，不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为30s～50s。
19、第三方面，本专利技术提供了一种钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池包含如第一方面所述的复合电子传输层。
20、优选地，所述钙钛矿太阳能电池包括依次层叠设置的透明导电层、空穴传输层、钙钛矿活性层、复合电子传输层和顶电极层。
21、优选地，所述复合电子传输层的富勒烯c60层靠近所述钙钛矿活性层一侧。
22、相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
23、本专利技术在富勒烯c60层与金属氧化物层之间设置一层有机金属盐过渡层，可以改善富勒烯c60层与金属氧化物层之间的水-金属比例，提高电子传输层的载流子传输效率，提升钙钛矿器件的性能。
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1.一种复合电子传输层，其特征在于，所述复合电子传输层包括富勒烯C60层、金属氧化层和设置于所述富勒烯C60层与金属氧化层之间的有机金属盐过渡层；
2.如权利要求1所述的复合电子传输层，其特征在于，所述有机金属盐过渡层的材料包括TDMASn；
3.如权利要求1所述的复合电子传输层，其特征在于，所述富勒烯C60层的厚度为10nm～30nm。
4.如权利要求1-3任一项所述的复合电子传输层，其特征在于，所述金属氧化层的材料包括氧化锡和/或氧化钛，优选为氧化锡；
5.一种如权利要求1-4任一项所述复合电子传输层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述基底包括钙钛矿活性层。
7.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述暴露处理的环境湿度为20％～50％，优选为20％～40％。
8.如权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述暴露处理的时间为30s～60s，优选为30s～50s。
9.一种
10.如权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池包括依次层叠设置的透明导电层、空穴传输层、钙钛矿活性层、复合电子传输层和顶电极层；
...【技术特征摘要】
1.一种复合电子传输层，其特征在于，所述复合电子传输层包括富勒烯c60层、金属氧化层和设置于所述富勒烯c60层与金属氧化层之间的有机金属盐过渡层；
2.如权利要求1所述的复合电子传输层，其特征在于，所述有机金属盐过渡层的材料包括tdmasn；
3.如权利要求1所述的复合电子传输层，其特征在于，所述富勒烯c60层的厚度为10nm～30nm。
4.如权利要求1-3任一项所述的复合电子传输层，其特征在于，所述金属氧化层的材料包括氧化锡和/或氧化钛，优选为氧化锡；
5.一种如权利要求1-4任一项所述复合电子传输层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
6.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：仁烁光能苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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