钙钛矿太阳能电池及其制备方法、光伏组件和光伏系统与流程

本申请涉及太阳能电池，尤其涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法、光伏组件和光伏系统。

背景技术：

1、目前，由于有机无机杂化钙钛矿优异的光电性质如较长的载流子寿命、高吸收系数、以及良好的缺陷容忍性，单结钙钛矿太阳电池的转换效率在短短的十几年间达到了26％以上，钙钛矿/晶硅叠层太阳电池的效率已经达到33.9％，远超目前晶硅太阳电池的实验室效率，显示出钙钛矿太阳电池在光伏技术中的优越竞争力。但是，由于缺陷复合，尤其是钙钛矿吸光层与其上界面层(如，c60界面层)的缺陷复合限制了钙钛矿太阳电池性能的进一步提升。

2、为了克服缺陷复合，现有研究多采用后处理溶液对钙钛矿吸光层的表面进行后处理，钝化钙钛矿吸光层的上表面，但是现有的后处理溶液与钙钛矿吸光层的上表面反应有限，虽然能够起到缺陷钝化的作用，但是仍无法达到市场满意的效果。

3、因此，如何通过后处理对钙钛矿吸光层的上表面进行有效的钝化，对提升钙钛矿太阳电池性能至关重要。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法、光伏组件、光伏系统，以解决或缓解上面提出的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括：

3、提供导电衬底；

4、在所述导电衬底的上表面形成功能层；

5、在所述功能层的上表面形成钙钛矿吸光层，所述钙钛矿吸光层包括钙钛矿材料；

6、将有机铵盐、有机胺和有机溶剂混合均匀，配制成后处理溶液；

7、将所述后处理溶液置于所述钙钛矿吸光层的上表面，预定条件下，形成界面钝化层。

8、可选的，所述有机铵盐包括2-噻吩乙胺盐酸盐、苯乙胺盐酸盐、苯甲胺盐酸盐、乙二胺二氢碘酸盐、丙二胺二氢碘酸盐、哌嗪单氢碘酸盐、哌嗪二氢碘酸盐中的一种或多种。

9、可选的，所述有机胺包括乙胺、丙胺、乙二胺、丙二胺中的一种或多种。

10、可选的，所述有机溶剂包括异丙醇以及异丙醇与甲苯、氯苯、乙酸乙酯、苯甲醚的混合溶液。

11、可选的，在所述后处理溶液中，所述有机铵盐的质量-体积浓度c1为0.1-4mg/ml。

12、可选的，在所述后处理溶液中，所述有机胺的摩尔浓度c2为10-5-10-3mmol/ml。

13、可选的，所述预定条件为在60-130℃静置5-10分钟。

14、可选的，所述钙钛矿材料为abx3结构；

15、其中，所述a为一价阳离子，包括铯、铷、甲胺、甲脒中的一种或几种一价阳离子的混合体；

16、所述b为二价阳离子，包括铅、铜、锌、镓、锡、钙、镧系金属中的一种或几种二价阳离子的混合体；

17、所述x为一价阴离子，包括碘、溴、氯、氟、硫氰根离子中的一种或几种一价阴离子的混合体。

18、可选的，在形成界面钝化层之后，所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法还包括：

19、在所述界面钝化层的上表面形成电子传输层；

20、在所述电子传输层的上表面形成电极。

21、第二方面，本申请实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池，由上述任一项的钙钛矿太阳能电池的制备方法形成。

22、第三方面，本申请实施例提供了一种光伏组件，包括：至少一个电池串，所述电池串包括至少两个上述的钙钛矿太阳能电池。

23、第四方面，本申请实施例提供了一种光伏系统，包括上述的光伏组件。

24、本申请实施例采用上述技术方案可以包括如下优势：

25、在制备钙钛矿太阳能电池时，通过后处理溶液对钙钛矿吸光层进行后处理，减少钙钛矿吸光层与其上界面层的缺陷复合，后处理溶液包括有机铵盐、有机胺和有机溶剂，有机胺本身具有钝化效果，而且还可以促进有机铵盐与钙钛矿材料进行反应，形成的界面钝化层具有良好的缺陷钝化效果，从而优化界面接触，提升器件性能。

技术特征：

1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述有机铵盐包括2-噻吩乙胺盐酸盐、苯乙胺盐酸盐、苯甲胺盐酸盐、乙二胺二氢碘酸盐、丙二胺二氢碘酸盐、哌嗪单氢碘酸盐、哌嗪二氢碘酸盐中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述有机胺包括乙胺、丙胺、乙二胺、丙二胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括异丙醇、以及异丙醇与甲苯、氯苯、乙酸乙酯、苯甲醚的混合溶液。

5.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述后处理溶液中，所述有机铵盐的质量-体积浓度c1为0.1-4mg/ml。

6.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述后处理溶液中，所述有机胺的摩尔浓度c2为10-5-10-3mmol/ml。

7.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述预定条件为在60-130℃静置5-10分钟。

8.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿材料为abx3结构；

9.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在形成界面钝化层之后，所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法还包括：

10.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，由如权利要求1-9任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法形成。

11.一种光伏组件，其特征在于，包括：

12.一种光伏系统，其特征在于，包括如权利要求11所述的光伏组件。

技术总结
本申请实施例提供一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法、光伏组件和光伏系统。该钙钛矿太阳能电池的制备方法包括：提供导电衬底；在所述导电衬底的上表面形成功能层；在所述功能层的上表面形成钙钛矿吸光层，所述钙钛矿吸光层包括钙钛矿材料；将有机铵盐、有机胺和有机溶剂混合均匀，配制成后处理溶液；将所述后处理溶液置于所述钙钛矿吸光层的上表面，预定条件下，形成界面钝化层。本申请实施例中，钙钛矿太阳能电池的界面钝化层具有良好的缺陷钝化效果，从而优化界面接触，提升器件性能。

技术研发人员：易宗锦,李文强,张雪聪,王浩
受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23