[发明专利]化合物在太阳能电池中的应用、太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明实施例提供了一种化合物在太阳能电池中的应用、太阳能电池及其制备方法，所述化合物由有机小分子或聚合物形成，所述有机小分子和所述聚合物的重复单元的化学结构式为F1‑R‑F2，其中，R为取代或未取代烷基，官能团F1包括含硅基团、磷酸基、磷酸酯基、羧基、羧酸酯基、磺酸基中的至少一种，官能团F2包括卤素基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团中的至少一种。采用上述化合物制备修饰层并用在太阳能电池的情况下，可以减弱载流子复合，有效提升所述太阳能电池的效率，而且还避免设置专门用于传输空穴的空穴传输层。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种修饰层在太阳能电池中的应用、太阳能电池及其制备方法。

背景技术

近年来，太阳能电池的技术越来越成熟，其中，杂化钙钛矿太阳能电池作为一种新型、高效率、低成本的太阳能电池被广泛关注。

目前，硅/钙钛矿叠层太阳能电池通常包括：硅基底电池/隧穿结或透明导电层/第一载流子传输层/宽带隙钙钛矿层/第二载流子传输层/顶电极。

然而，宽带隙钙钛矿层的下界面缺陷容易造成较为严重的载流子复合，极大的影响杂化钙钛矿太阳能电池的效率的提升。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种修饰层在太阳能电池中的应用、太阳能电池及其制备方法。

为了解决上述问题，第一方面，本发明实施例公开了一种化合物在太阳能电池中的应用，所述化合物由有机小分子或聚合物形成，所述有机小分子和所述聚合物的重复单元的化学结构式为F1-R-F2，其中，R为取代或未取代烷基，官能团F1包括含硅基团、磷酸基、磷酸酯基、羧基、羧酸酯基、磺酸基中的至少一种，官能团F2包括卤素基团、含氮基团、含硫基团、含氧基团、含磷基团中的至少一种。

可选地，所述含氮基团选自胺基、季胺盐、脒基、酰胺、酰亚胺中的至少一种，所述含硫基团选自硫醇、硫醚、亚砜基、砜基、磺酸基中的至少一种，所述含氧基团选自羟基、醚氧、硅氧烷基、羧基、酸酐、酯基、醛基、酮基、酰卤基中的至少一种，所述含磷基团选自磷酸基、磷酸酯基、膦基中的至少一种。

可选地，由所述化合物制备而成的修饰层可用在太阳能电池中，所述修饰层层叠在钙钛矿吸收层与复合层之间。

第二方面，本发明实施例还公开了一种太阳能电池，包括：依次堆叠设置的第一电极、基底电池、复合层、修饰层、光吸收层、电子传输层以及第二电极，其中，

所述光吸收层靠近所述修饰层的界面为第一界面，所述复合层靠近所述修饰层的界面为第二界面；

所述修饰层可与所述光吸收层产生相互作用，钝化所述第一界面的缺陷；所述修饰层可与所述复合层产生相互作用，修饰所述第二界面；

所述修饰层采用上述化合物制备而成。

可选地，所述光吸收层为由无机材料或者有机材料、无机材料杂化形成的钙钛矿层，所述复合层为由无机材料形成的无机层。

可选地，所述官能团F1通过化学键、配位键、偶极相互作用、范德华力中的至少一种方式与所述复合层产生相互作用。

可选地，所述官能团F2通过化学键、氢键、配位键、偶极相互作用、范德华力中的至少一种方式与所述光吸收层产生相互作用。

可选地，所述修饰层的厚度为0.1-10纳米。

可选地，所述复合层包括：隧穿结、透明导电层中的至少一种。

第三方面，本发明实施例还公开了一种太阳能电池的制备方法，包括：

提供基底电池；

在所述基底电池的一侧表面上制备复合层；