【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏器件，具体涉及一种界面优化钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
1、钙钛矿太阳能电池因其高效率和低成本的制造工艺，在光伏器件领域受到了广泛关注。钙钛矿材料的界面质量对器件的性能和稳定性具有决定性影响。自组装单分子层(sam)技术被引入以改善界面质量，其中2pacz(2-(9h-咔唑-9-基)乙基磷酸)作为一种常用的sam材料，因其良好的电学性能和界面调控能力而被广泛研究。然而，仅使用2pacz时，其与钙钛矿层之间的界面质量仍有改进的余地，特别是在减少界面缺陷态密度和促进电荷传输方面。
2、尽管2pacz的应用在一定程度上改善了钙钛矿太阳能电池的界面质量，但现有技术中仍存在一些问题。主要问题包括界面缺陷态密度较高，影响电荷的高效传输；电荷传输效率有待提升，尤其是在提高光电转换效率方面；以及器件稳定性需要进一步优化，因为钙钛矿材料的不稳定性是限制其商业化应用的主要因素之一。此外，现有技术中2pacz的制备和应用过程可能较为复杂，涉及到多步骤的化学处理和精确的工艺控制，这增加了制造成本和操作难度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种界面优化钙钛矿太阳能电池及其制备方法，通过添加不同浓度的苄基磷酸作为界面改性剂，改善2pacz与钙钛矿层的界面质量，从而提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。这种方法旨在减少界面缺陷态密度，促进电荷传输，并提高器件的整体性能和稳定性。
2、为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种界
3、进一步地，所述第一电荷传输层的厚度不超过10nm。
4、进一步地，所述钙钛矿层的厚度为300～800nm，所述第二电荷传输层的厚度为10～50nm。
5、进一步地，所述表面钝化钙钛矿太阳能电池为正式钙钛矿太阳能电池或反式钙钛矿太阳能电池。
6、进一步地，所述界面优化材料为苄基磷酸材料；苄基磷酸是一种小分子磷酸，连接钙钛矿层和空穴传输层，能够填补2pacz与电极之间的空位，有益于减少界面缺陷态密度，促进电荷传输。
7、本专利技术的另一目的是提供一种界面优化钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
8、a)在第一电荷传输层中加入界面优化溶液，将混合溶液涂覆在钙钛矿薄膜表面，然后加热固化，形成第一电荷传输层和界面层；所述界面层溶液包括乙醇和苄基磷酸，所述苄基磷酸的浓度优选为0.1-0.5mg/ml；
9、b)在第一电荷传输层的表面涂覆钙钛矿前驱体溶液，加热固化，形成钙钛矿薄膜；
10、c)在所述界面优化层的表面形成第二电荷传输层，并在第二电荷传输层的表面蒸镀电极，得到界面优化钙钛矿太阳能电池。
11、进一步地，所述钙钛矿前驱体溶液包括有机盐和无机盐；所述有机盐为fai，mai，macl，fabr和mabr中的一种或几种；所述无机盐为pbi2，pbbr2，pbcl2，csbr，csi和sni2中的一种或几种。
12、进一步地，所述涂覆的方式优选为旋涂法，所述旋涂的转速优选为2000～4000rpm，旋涂的时间优选为30～50s。
13、进一步地，所述加热退火的温度优选为100～200℃，所述加热退火的时间优选为10～30min。
14、进一步地，所述界面优化溶液包含苄基磷酸和乙醇，苄基磷酸的浓度优选为0.01-1mg/ml，更优选为0.01-0.5mg/ml。
15、与现有技术相比，本方案的有益效果：本方案通过在钙钛矿太阳能电池的空穴传输层2pacz与钙钛矿层之间引入苄基磷酸作为界面改性剂，显著提升了电池的性能。首先，苄基磷酸的引入有效填补了2pacz与电极之间的空位，减少了界面缺陷态密度。这种减少缺陷态的做法有助于降低电荷复合，从而提高了电池的光电转换效率。其次，苄基磷酸作为一种小分子磷酸，能够促进电荷在界面处的传输，进一步提高了电池的性能。此外，通过优化苄基磷酸的浓度，本方案能够在不同的制备条件下实现对界面质量的精确控制，这对于提高电池的稳定性和长期性能至关重要。
16、此外，本专利技术通过旋涂法、气相沉积法或涂布法等常用方法，简化了制备过程，降低了制造成本。同时，通过精确控制苄基磷酸的浓度和加热退火的条件，本方案能够实现对电池性能的精细调控。这些改进不仅提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率，还增强了器件的稳定性，使得本方案在提高能源利用效率和降低成本方面具有明显优势。综合来看，本方案通过界面优化策略，不仅提升了钙钛矿太阳能电池的性能，还为钙钛矿太阳能电池的商业化应用提供了可行的技术路径。
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1.一种界面优化钙钛矿太阳能电池，其特征是：包括以下依次接触的层结构：第一电荷传输层、界面优化层、钙钛矿层、第二电荷传输层以及电极，所述界面优化层材料为苄基磷酸。
2.如权利要求1所述的界面优化钙钛矿太阳能电池，其特征是：所述第一电荷传输层的厚度不超过10nm。
3.如权利要求1所述的界面优化钙钛矿太阳能电池，其特征是：所述钙钛矿层的厚度为300～800nm，所述第二电荷传输层的厚度为10～50nm。
4.如权利要求1所述的界面优化钙钛矿太阳能电池，其特征是：所述表面钝化钙钛矿太阳能电池为正式钙钛矿太阳能电池或反式钙钛矿太阳能电池。
5.如权利要求1所述的界面优化钙钛矿太阳能电池，其特征是：所述界面优化材料为苄基磷酸材料；苄基磷酸是一种小分子磷酸，连接钙钛矿层和空穴传输层，能够填补2PACz与电极之间的空位，有益于减少界面缺陷态密度，促进电荷传输。
6.一种界面优化钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征是：包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征是：所述钙钛矿前驱体溶液包括有机盐和无机盐；所述有机盐
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征是：所述涂覆的方式优选为旋涂法，所述旋涂的转速优选为2000～4000rpm，旋涂的时间优选为30～50s。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征是：所述加热退火的温度优选为100～200℃，所述加热退火的时间优选为10～30min。
10.如权利要求6所述的制备方法，其特征是：所述界面优化溶液包含苄基磷酸和乙醇，苄基磷酸的浓度优选为0.01-1mg/ml，更优选为0.01-0.5mg/ml。
...【技术特征摘要】
1.一种界面优化钙钛矿太阳能电池，其特征是：包括以下依次接触的层结构：第一电荷传输层、界面优化层、钙钛矿层、第二电荷传输层以及电极，所述界面优化层材料为苄基磷酸。
2.如权利要求1所述的界面优化钙钛矿太阳能电池，其特征是：所述第一电荷传输层的厚度不超过10nm。
3.如权利要求1所述的界面优化钙钛矿太阳能电池，其特征是：所述钙钛矿层的厚度为300～800nm，所述第二电荷传输层的厚度为10～50nm。
4.如权利要求1所述的界面优化钙钛矿太阳能电池，其特征是：所述表面钝化钙钛矿太阳能电池为正式钙钛矿太阳能电池或反式钙钛矿太阳能电池。
5.如权利要求1所述的界面优化钙钛矿太阳能电池，其特征是：所述界面优化材料为苄基磷酸材料；苄基磷酸是一种小分子磷酸，连接钙钛矿层和空穴传输层，能够填补2pacz与电极之间的空位，有益于减少界面缺陷态密度，促进电荷传输。
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