[發明專利]鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202011339144.1
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112271260A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 安揚;朱桂;陳加坡;陳偉中;田清勇;范斌
• 申請（專利權）人: 昆山協鑫光電材料有限公司;蘇州協鑫納米科技有限公司
• 主分類號: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/42;H01L51/48;H01L31/072;H01L31/18
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 孔令聰

本發明涉及一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法。鈣鈦礦太陽能電池包括依次層疊設置的導電襯底、第一載流子傳輸層、鈣鈦礦光敏層、第二載流子傳輸層、第三載流子傳輸層以及電極；其中，鈣鈦礦光敏層的材料的化學式為A₂B_n?1M_nX_3n+1或者CsPbBr_mI_3?m，其中，n值為1～10，A代表至少含有一個氨基的疏水基團，B代表FA⁺與Cs⁺中的至少一種，M代表Pb²⁺與Sn²⁺中的至少一種，X代表I^?、Br^?與Cl^?中的至少一種；其中，m值為0m≤3；其中，第二載流子傳輸層與第三載流子傳輸層的材料均為無機材料，且第二載流子傳輸層采用原子層沉積技術制備得到，第三載流子傳輸層采用非原子層沉積技術制備得到。本發明技術方案的上述鈣鈦礦太陽能電池能夠在保證電池效率的前提下全面提高電池穩定性。

技術領域

本發明涉及光伏組件技術領域，特別是涉及一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法。

背景技術

隨著鈣鈦礦太陽能電池技術的不斷發展，得到的鈣鈦礦太陽能電池在效率上已經與傳統的晶硅技術接近，極大地激發了人們將鈣鈦礦太陽能電池技術產業化的興趣。

目前，鈣鈦礦太陽能電池的穩定性依然是制約其產業化的最大因素。鈣鈦礦太陽能電池的不穩定性主要來自于以下幾個方面：

1.鈣鈦礦光敏層的不穩定性；

2.鈣鈦礦器件其他部分的不穩定性；

3.鈣鈦礦組件(例如包括封裝層/鈣鈦礦器件/封裝層)制造過程中帶來的不穩定性。

為了提高鈣鈦礦太陽能產品的穩定性，多種方法已經被開發出來。比如：采用穩定性更強的多元混合鈣鈦礦、鈣鈦礦吸光層表面鈍化處理、在鈣鈦礦器件中使用無機緩沖層、完善電池封裝技術等。

然而，這些提高鈣鈦礦太陽能電池穩定性的方法中，都只能針對上文提到的某一方面的不穩定性進行改善，缺乏一種統籌、徹底的方法解決鈣鈦礦太陽能電池的不穩定性，導致鈣鈦礦太陽能電池制造工藝繁瑣，對上述三類不穩定性的優化經常互相沖突，以至于效果大打折扣。

發明內容

基于此，有必要針對如何在保證電池效率的前提下全面提高電池穩定性的問題，提供一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法。

一種鈣鈦礦太陽能電池，所述鈣鈦礦太陽能電池包括依次層疊設置的導電襯底、第一載流子傳輸層、鈣鈦礦光敏層、第二載流子傳輸層、第三載流子傳輸層以及電極；

其中，所述鈣鈦礦光敏層的材料的化學式為A₂B_n-1M_nX_3n+1或者CsPbBr_mI_3-m，其中，n值為1～10，A代表至少含有一個氨基的疏水基團，B代表FA⁺與Cs⁺中的至少一種，M代表Pb²⁺與Sn²⁺中的至少一種，X代表I^-、Br^-與Cl^-中的至少一種；其中，m值為0m≤3；

其中，所述第一載流子傳輸層為空穴傳輸層，所述第二載流子傳輸層與所述第三載流子傳輸層均為電子傳輸層；或者所述第一載流子傳輸層為電子傳輸層，所述第二載流子傳輸層與所述第三載流子傳輸層均為空穴傳輸層；

其中，所述第二載流子傳輸層與所述第三載流子傳輸層的材料均為無機材料，且所述第二載流子傳輸層采用原子層沉積技術制備得到，所述第三載流子傳輸層采用非原子層沉積技術制備得到。