[发明专利]一种高短路电流、高转化效率的钙钛矿太阳能电池制备方法及产品

说明书

本发明涉及一种高短路电流、高转化效率的钙钛矿太阳能电池制备方法及产品，属于光伏技术领域，该方法中首先在空穴传输层上旋涂甲基碘化胺层，然后在甲基碘化胺层上旋涂MAPbI_3‑xCl_x的热前驱液，当热的MAPbI_3‑xCl_x前驱液滴到甲基碘化胺层上时，会将旋涂好的甲基碘化胺层再次溶解，使得在空穴传输层和MAPbI_3‑xCl_x钙钛矿吸光层的界面处碘的浓度大于MAPbI_3‑xCl_x钙钛矿吸光层其他位置的浓度，经后期退火结晶后，在空穴传输层和MAPbI_3‑xCl_x钙钛矿吸光层的界面处的MAPbI_3‑xCl_x钙钛矿层会形成碘离子浓度梯度，而这种卤素浓度梯度会提高钙钛矿的导带的位置，从而更加有利于空穴的传输，进而提高短路电流和转化效率。该方法简单易操作，可以直接在工业生产中大规模推广，且在太阳能电池方面有着潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种高短路电流、高转化效率的钙钛矿太阳能电池制备方法及产品。

背景技术

太阳能电池作为一种新能源，具有安全可靠、无噪声、无污染、使用寿命长等优点，已成为各国在经济、军事装备上可持续发展战略的研究课题。太阳能电池经历了第一代为单晶硅和多晶硅，第二代为碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CuInGaSe)及非晶硅等薄膜材料的发展。尽管第一代和第二代太阳能电池在国民经济和国防军事领域产生了积极的作用，但是也面临着一些主要问题，其中，单晶硅纯度要求在99.999％，生产成本高，且硅基太阳能电池机械柔性差、重量重和体积大；而有的薄膜电池存在毒性大(如CdTe)，原材料稀缺等因素，限制了其大规模的应用。为了解决这些显著问题，不断降低成本和提高光电转换效率，科学家提出了第三代太阳能电池即有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池。

近年来，钙钛矿层的卤化物浓度梯度被用于设计带隙调谐，以加速载体的提取。当使用卤化物元素浓度梯度时，价带的顶部会比传导带的底部受影响更大，这表明卤化物浓度梯度可以更快地将孔洞输送到空穴传输层。以往的研究已将卤化物离子转化为改变界面，形成卤化物浓度梯度，以提高钙钛矿太阳能的性能，但报道的方法是利用HBr的气化在钙钛矿层中形成Br浓度梯度，但这种方法复杂，不可控且高成本，不利于大规模生产。虽然获得的转化效率增加，但获得的短路电流密度比参考设备减少。目前在反式太阳能电池中，短路电流低，且难提升。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种高短路电流、高转化效率的钙钛矿太阳能电池制备方法；目的之二在于提供一种高短路电流、高转化效率的钙钛矿太阳能电池。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种高短路电流、高转化效率的钙钛矿太阳能电池制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)对透明导电基底进行预处理；

(2)在经步骤(1)处理后的透明导电基底上旋涂制备空穴传输层；