[发明专利]钙钛矿吸光层及其制备方法、太阳能电池及其制备方法

说明书

本申请提供了一种钙钛矿吸光层及其制备方法、太阳能电池及其制备方法，钙钛矿吸光层包括钙钛矿基体和胺盐；胺盐是通过蒸汽沉积掺杂和修复钙钛矿基体。本申请提供的钙钛矿吸光层，利用胺盐蒸汽与已形成的钙钛矿基体产生气固反应，对钙钛矿基体进行修复，蒸汽形态的胺盐不仅能够在钙钛矿表面迅速发生气固取代反应，还能逐渐渗透到钙钛矿体相中，填补钙钛矿中容易形成的元素空位缺陷，减少钙钛矿基体的缺陷，制备的钙钛矿吸光层致密性佳、晶粒尺寸大，显著提高了钙钛矿吸光层的质量及工作稳定性，重现性佳。

技术领域

本申请属于光电功能材料与器件技术领域，更具体地说，是涉及一种钙钛矿吸光层及其制备方法、太阳能电池及其制备方法。

背景技术

金属卤化物钙钛矿太阳能电池自2009年被广泛研究以来，其光电效率在短短十多年间迅速从3.8％上升超过25％，十分接近单晶硅太阳能电池的最高效率。因而钙钛矿作为新兴的第三代光伏材料，受到广泛的关注，钙钛矿薄膜的制备和改性技术也成为该领域研究的热点。钙钛矿薄膜的形态、厚度、结晶度以及晶体尺寸对其光伏性能有着至关重要的影响。目前已经开发出多种钙钛矿薄膜制备工艺，例如旋涂法、刮刀涂布、喷涂、丝网印刷以及气相法等。

溶液法制备钙钛矿薄膜具有简单、成本低等优点，是目前制备高效率钙钛矿薄膜的主要方法。但其重现性较差，不能直接适用于更大规模的制备，严重阻碍了该项技术的发展和市场化进程。

气相法是一种成熟的技术，广泛应用于涂料和半导体行业。气相反应过程比溶液法慢，有利于对于钙钛矿薄膜结晶、生长的有效控制。此外，溶剂的避免使用可以防止溶剂污染和对于钙钛矿薄膜的破坏。但目前对于气相法过程中的反应机制研究以及反应过程控制仍然存在较大挑战，器件的质量、一致性，以及工作稳定性有待提高。

发明内容

基于此，本申请的一个目的在于提供一种钙钛矿吸光层，以解决现有技术中存在的溶液法重现性较差，气相法的器件质量、一致性和工作稳定性有待提高的技术问题。

本申请的另一目的在于提供上述钙钛矿吸光层的制备方法。

本申请的又一目的在于提供含有上述钙钛矿吸光层的太阳能电池。

本申请的又一目的在于提供上述太阳能电池的制备方法。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：

一种钙钛矿吸光层，包括钙钛矿基体和胺盐，胺盐是通过蒸汽沉积掺杂和修复钙钛矿基体。

可选地，钙钛矿为ABX₃型钙钛矿。

可选地，ABX₃中的A位组分包括甲胺、甲脒、乙胺、丁胺、胍、铷、铯中的至少一种，B位组分包括Pb，X位组分包括I、Br、Cl中的至少一种；和/或，胺盐包括MACl、MABr、MAI、FACl、FABr、FAI中的至少一种。

以及，一种钙钛矿吸光层的制备方法，包括以下步骤：

将钙钛矿附着于第一功能层的表面，在第一功能层的表面形成钙钛矿基体；

采用胺盐蒸汽对钙钛矿基体进行沉积掺杂和修复处理，获得钙钛矿吸光层。

可选地，沉积掺杂和修复处理的反应温度为100℃-160℃；和/或，沉积掺杂和修复处理的反应压力为50Pa-101325Pa。

可选地，沉积掺杂和修复处理中，钙钛矿与胺盐的质量比为(1-4)：(5-10)。

以及，一种太阳能电池包括上述任一所述的钙钛矿吸光层。

可选地，太阳能电池依次包括导电基底、第一功能层、钙钛矿吸光层、第二功能层、界面修饰层及电极。

以及，一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：