[发明专利]一种大面积高效稳定的钝化隧穿有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池及叠层电池

权利要求书

1.一种大面积高效稳定的钝化隧穿有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池，该电池采用正置结构或倒置结构，其特征在于：正置有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的结构为，从导电玻璃基底开始由下往上依次设置为电子传输层、有机-无机杂化钙钛矿光吸收层、空穴传输层、ALD沉积氮化物、重掺空穴传输层和金属电极；倒置有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的结构为：从导电玻璃基底开始由下往上依次设置为空穴传输层、有机-无机杂化钙钛矿光吸收层、电子传输层、ALD沉积氮化物、重掺杂电子传输层和金属电极。

2.如权利要求1所述的有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述有机-无机杂化钙钛矿吸收层分子式为ABX₃，其中，A为Cs⁺、CH₃NH₃⁺(MA⁺)、NH₂CH＝NH₂⁺(FA⁺)；B为Pb²⁺、Sn²⁺、Ti⁴⁺、Bi³⁺；X为Cl^-、Br^-、I^-。

3.如权利要求1所述的有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述有机-无机杂化钙钛矿吸收层分子式为MAPbI₃，Cs_xMA_1-xPbI₃(x＝0～0.3)

MAPbI_3-xBr_x(x＝0～0.2)，FAPbI₃。

4.如权利要求1所述的有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述电子传输层为TiO₂或SnO₂，空穴传输层为Spiro-OMeTAD或NiO。

5.如权利要求1所述的有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述重掺空穴传输层为掺Ag的NiO或增加锂盐浓度的spiro-OMeTAD；重掺电子传输层为掺Al的TiO₂或SnO₂。

6.如权利要求1所述的有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述ALD沉积氮化物是使用原子层沉积系统沉积AlN层，沉积过程中，以三甲基铝(TMA,Al₃(CH₃)₃)和氨气(NH₃)作为铝源和氮源，高纯氮气作为载气和清洗气体；通入TMA反应物100ms，N₂吹扫2s，通入NH₃ 200ms，N₂吹扫2s作为一个沉积循环，沉积过程中，反应腔室温度控制在100～150℃，沉积1～10个循环，得到ALD氮化物。

7.一种有机-无机杂化钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池，其特征在于：所述电池将权利要求1所述的有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池与晶硅电池叠加制备叠层电池，所述叠层电池从金属电极开始由下往上依次设置为，透明导电层、n型a-Si：H层、本征a-Si：H层、n型单晶硅衬底、本征a-Si：H层、p型a-Si：H层、透明导电层、电子传输层、有机-无机杂化钙钛矿光吸收层、空穴传输层、ALD沉积的氮化物、重掺空穴传输层、透明导电层、金属栅线；或所述叠层电池从金属电极开始由下往上依次设置为，透明导电层，p型a-Si：H层、本征a-Si：H层、n型单晶硅片、本征a-Si：H层、n型a-Si：H层、透明导电层、空穴传输层、有机-无机杂化钙钛矿光吸收层、电子传输层、ALD沉积的氮化物、重掺电子传输层、透明导电层、金属栅线。