[发明专利]一种钙钛矿层制备方法、钙钛矿电池及叠层电池

说明书

本发明提供了一种钙钛矿层制备方法、钙钛矿电池及叠层电池，涉及太阳能光伏技术领域。其中，在基底上制备金属卤化物层后，采用离子液体溶液对金属卤化物层进行络合处理形成第一钙钛矿前驱体，采用第二钙钛矿前驱体与所述第一钙钛矿前驱体接触形成钙钛矿层，络合处理使得第一钙钛矿前驱体中形成络合物，从而控制第一钙钛矿前驱体与第二钙钛矿前驱体的反应速率，减少了第一钙钛矿前驱体表面形成钙钛矿后对第二钙钛矿前驱体的阻碍，保证了第二钙钛矿前驱体与第一钙钛矿前驱体的充分接触，有效改善了金属卤化物残留、前驱体表面富集等问题，提高了钙钛矿层的质量。

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层制备方法、钙钛矿电池及叠层电池。

背景技术

钙钛矿由于其优秀的光电特性、可调带隙、低加工成本等特点，被用于叠层电池中，以通过不同带隙的吸收层叠加降低光电转换过程的热损失，如钙钛矿电池/晶硅叠层电池效率高达29.5％，并且有望突破34％。

目前，钙钛矿电池的钙钛矿薄膜常先制备金属卤化物层，再旋涂甲眯氢碘酸盐、甲胺氢溴酸盐等前驱体溶液使其反应形成钙钛矿层，但是，前驱体溶液会在金属卤化物层表面先形成钙钛矿，阻碍前驱体溶液充分渗透，使制备得到的钙钛矿层中存在金属卤化物残留、前驱体表面富集等问题，影响叠层电池的转换效率。

发明内容

本发明提供一种钙钛矿层制备方法、钙钛矿电池及叠层电池，旨在提供一种降低钙钛矿层中前驱体表面富集、金属卤化物残留，从而提升钙钛矿层质量的制备方法。

第一方面，本发明实施例提供了一种钙钛矿层制备方法，该方法可以包括：

在基底上制备金属卤化物层；

采用离子液体溶液对所述金属卤化物层进行络合处理，获得第一钙钛矿前驱体；

采用第二钙钛矿前驱体与所述第一钙钛矿前驱体接触形成钙钛矿层。

可选地，所述离子液体溶液包括离子液体和有机溶剂；

所述离子液体包括阴离子或阳离子。

可选地，所述在基底上制备金属卤化物层，包括：

在基底上蒸镀沉积卤化铅制备金属卤化物层；

所述卤化铅包括碘化铅、氯化铅、溴化铅、氯化铅、碘化铯、溴化铯、氯化铯、碘化铷中的至少一种。

可选地，所述金属卤化物层的厚度为300nm-1000nm

可选地，所述采用离子液体溶液对所述金属卤化物层进行络合处理，获得第一钙钛矿前驱体，包括：

将离子液体溶液与金属卤化物层接触；

在150℃-200℃的温度范围对金属卤化物层进行退火，获得第一钙钛矿前驱体。

可选地，所述将离子液体溶液与金属卤化物层接触，包括：

将所述基底上的所述金属卤化物层浸入所述离子液体溶液，使所述离子液体溶液中离子液体与所述金属卤化物层中的金属阳离子发生络合反应。

可选地，所述将离子液体溶液与金属卤化物层接触，包括：

在所述基底上的所述金属卤化物层表面旋涂所述离子液体溶液，使所述离子液体溶液中离子液体与所述金属卤化物层中的金属阳离子发生络合反应。

可选地，所述离子液体溶液包括离子液体；

所述离子液体包括阴离子和阳离子；