[发明专利]一种钙钛矿电池及钙钛矿电池的制备方法

说明书

本发明提供了一种钙钛矿电池及钙钛矿电池的制备方法，涉及光伏技术领域。钙钛矿电池包括光吸收层，所述光吸收层的材料为钙钛矿材料；所述光吸收层的带隙从向光面到背光面方向逐渐变小。本发明实施例中，在钙钛矿电池中设置从向光面到背光面带隙逐渐减小的光吸收层，无需多层不同带隙的钙钛矿吸收层叠加，简化了制备工艺，便于大规模生产；由于光吸收层的带隙从向光面到背光面逐渐小，使得光吸收层能够在拓宽光谱吸收的同时，载流子可以在光吸收层内传输，无需穿过多个界面，降低了载流子传输时的能量损失，提高电池的转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术领域，特别是涉及一种钙钛矿电池及钙钛矿电池的制备方法。

背景技术

钙钛矿电池是一种结构简单、高效率、低成本、可溶液加工的新型薄膜电池，光电转换效率可达25％以上。由于不同维度、组分的钙钛矿材料具有不用的带隙，因此，可以通过钙钛矿材料制备高效的叠层电池。

目前，钙钛矿叠层电池主要通过上下电池叠加连接的方式实现，根据上下电池连接方式的不同，钙钛矿叠层电池可以为在上下电池之间通过复合层连接，以电子-空穴复合机制导电的两端结构；也可以是上下电池以多层的收集层连接，在上下电池的正极和负极引出电极，导出电流的四端结构。无论是四端结构还是两端结构，钙钛矿叠层电池都包含有很多层薄膜，界面较多，却使得上下电池间载流子需要穿过多个界面才能导出，导致载流子复合几率增大，光电转换效率损失大；且钙钛矿材料稳定性较低，使得多层叠加的过程中对电池制备工艺的要求较高。

发明内容

本发明提供一种钙钛矿电池及钙钛矿电池的制备方法，旨在降低载流子复合几率，提升电池的光电转换效率以及简化制备工艺。

第一方面，本发明实施例提供了一种钙钛矿电池，所述钙钛矿电池包括光吸收层，所述光吸收层的材料为钙钛矿材料；所述光吸收层的带隙从向光面到背光面方向逐渐变小。

可选的，所述光吸收层的向光面的材料为ABX₃钙钛矿；

所述光吸收层的向光面的材料为ABX₃钙钛矿；

所述光吸收层的背光面的材料为A'B'X'₃钙钛矿；

在所述ABX₃钙钛矿与所述A'B'X'₃钙钛矿中，A与A'、X与X'至少一个不同。

可选的，所述A与所述A'分别选自甲胺离子、甲脒离子、苯乙胺离子和铯离子中的至少一个。

可选的，所述B与所述B'分别选自铅离子和锡离子中的至少一个。

可选的，所述X与所述X'分别选自溴离子、碘离子和氯离子中的至少一个。

可选的，所述钙钛矿电池还包括位于所述光吸收层一侧的第一载流子传输层、以及位于所述第一载流子传输层远离所述光吸收层一侧的第一电极；

以及，位于所述光吸收层远离所述第一载流子传输层一侧的第二载流子传输层、以及位于所述第二载流子层远离所述光吸收层一侧的第二电极；

所述第一载流子传输层和所述第二载流子传输层的导电类型不同。

可选的，所述钙钛矿电池还包括位于所述第一载流子传输层和所述光吸收层之间的第一介孔材料，以及位于所述第一介孔材料和所述光吸收层之间的第一支架层；和/或，

位于所述第二载流子传输层和所述光吸收层之间的第二介孔材料，以及位于所述第二介孔材料和所述光吸收层之间的第二支架层。

第二方面，本发明实施例还提供了一种钙钛矿电池的制备方法，所述方法可以包括：