[发明专利]一种太阳能电池及其制备方法

说明书

本申请公开了一种太阳能电池，包括基底，在所述基底上具有层叠设置的载流子传输层和钙钛矿吸收层；所述钙钛矿吸收层与所述载流子传输层之间具有界面钝化层；所述钙钛矿吸收层内包含有碱金属化合物。本申请还提供一种太阳能电池的制备方法。本申请提供的太阳能电池，实现了钙钛矿吸收层体相和界面的全方位钝化需求，使得所述太阳能电池具有较高的开路电压Voc、短路电流Jsc、填充因子FF等同时还能降低正反扫迟滞。

技术领域

本申请涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术

钙钛矿电池/硅基异质结两端叠层电池实现光谱分配吸收，可获得30％(＞硅电池极限效率29.4％)以上的光电转换效率，被认为是未来低成本高效太阳电池的主流产品。要实现钙钛矿/硅叠层电池器件的长期稳定工作，其中钙钛矿电池的长期稳定性至关重要。钙钛矿电池中钙钛矿层的卤素离子(I，Br，Cl)和金属离子(Pb、Sn等)会因为钙钛矿膜层缺陷原因产生离子迁移现象，这些迁移的离子会穿过空穴传输层/钙钛矿层界面和钙钛矿层/电子传输层界面造成钙钛矿层组分失配和电极腐蚀，最终恶化钙钛矿电池的长期工作稳定性能。此外钙钛矿膜层缺陷还会造成器件严重的性能迟滞，严重影响钙钛矿器件的性能。

发明内容

针对上述问题，本申请提出了一种太阳能电池，实现了钙钛矿吸收层体相和界面的全方位钝化需求，使得所述太阳能电池具有较高的开路电压Voc、短路电流Jsc、填充因子FF等，同时还可以降低正反扫迟滞。

本申请提供一种太阳能电池，包括基底，在所述基底上具有层叠设置的载流子传输层和钙钛矿吸收层；所述钙钛矿吸收层与所述载流子传输层之间具有界面钝化层；

所述钙钛矿吸收层内包含有碱金属化合物。

进一步地，所述基底具有绒面结构，所述界面钝化层与所述绒面结构共形。

进一步地，所述载流子传输层包括第一载流子传输层和第二载流子传输层，所述第一载流子传输层以及第二载流子传输层分别位于所述钙钛矿吸收层的两侧；

所述钙钛矿吸收层与所述第一载流子传输层之间具有界面钝化层和/或所述钙钛矿吸收层与所述第二载流子传输层之间具有界面钝化层；

所述第一载流子传输层背离所述钙钛矿吸收层的一侧表面与所述基底层叠在一起。

进一步地，所述基底为导电玻璃或硅电池。

进一步地，所述界面钝化层为碱金属卤化物钝化层或碱金属类卤化物钝化层，其厚度为d1，0＜d1≤5nm。

进一步地，所述碱金属卤化物钝化层选自碘化钾层、溴化钾层、氯化钾层或氟化钾层中的至少一种。

进一步地，所述碱金属类卤化物钝化层选自硫氰钾层、氰化钾层、氧氰钾层或硒氰钾层中的至少一种。

进一步地，在所述钙钛矿吸收层中碱金属化合物的含量为1‰-10％。

进一步地，在所述钙钛矿吸收层中，所述碱金属化合物为含钾化合物、含钠化合物、含锂化合物、含铷化合物、含铯化合物中的至少一种。

进一步地，所述碱金属化合物选自卤素碱金属、类卤素碱金属、咔唑碱金属或醋酸碱金属中的至少一种。

本申请提供一种太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

提供基底；

在所述基底的一侧表面形成第一载流子传输层；

在所述第一载流子传输层背离所述基底的一侧表面形成第一界面钝化层；

在所述第一界面钝化层背离所述第一载流子传输层的一侧表面形成钙钛矿吸收层；

在所述钙钛矿吸收层背离所述第一界面钝化层的一侧表面形成第二载流子传输层；