[发明专利]一种高性能薄膜晶硅钙钛矿异质结太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿异质结太阳电池，其特征在于：是一种具有电子阻挡结构层的钙钛矿异质结太阳电池，由透明导电薄膜、由致密二氧化钛构成的电子传输层、钙钛矿光吸收层、电子空穴阻挡结构层、P型薄膜晶硅层和Al背电极构成，其中，钙钛矿光吸收层与电子空穴阻挡结构层具备相匹配的能级，在P型晶硅薄膜层与钙钛矿光吸收层之间加由P型氧化镍构成的电子阻挡结构层；其组成顺序方式是：由致密二氧化钛构成的电子传输层置于透明导电薄膜上面，钙钛矿光吸收层置于由致密二氧化钛构成的电子传输层上面，电子阻挡结构层置于钙钛矿光吸收层上面，P型薄膜晶硅层置于电子阻挡结构层上面，Al背电极置于P型薄膜晶硅层上面，以上六个功能层依次叠加构成此一种薄钙钛矿异质结太阳电池。

2.根据权利要求1所述一种钙钛矿异质结太阳电池，其特征在于：所述电子阻挡结构层的厚度为1nm～2000nm。

3.根据权利要求1所述一种钙钛矿异质结太阳电池，其特征在于：所述电子阻挡结构电子阻挡结构层的材料为氧化镍(nickelous oxide)，化学式NiO。

4.根据权利要求1所述一种钙钛矿异质结太阳电池，其特征在于：所述钙钛矿光吸收层所用的钙钛矿材料是CH₃NH₃PbI₃或由CH₃NH₃PbI₃、CH₃NH₃PbCl₃、CH₃NH₃PbI₂Cl和CH₃NH₃PbICl₂混合构成，厚度为0.05～30um。

5.根据权利要求1所述一种钙钛矿异质结太阳电池，其特征在于：所述P型薄膜晶体硅层的厚度为10～2000nm。

6.根据权利要求1所述一种钙钛矿异质结太阳电池，所述铝底电极为在衬底上制备的铝薄层，铝薄层厚度为0.1～20um。

7.权利要求1所述一种薄钙钛矿异质结太阳电池的制备方法，其特征在于步骤如下：

在P型薄膜晶硅上制备电子阻挡结构层：

(7.1)制备电子阻挡结构层前驱液：将乙酸镍四水合物溶于2-甲氧基乙醇(C3H8O2)中，溶液中镍离子的浓度为0.1摩尔每升～2摩尔每升；在上述所得溶液中加入单乙醇胺(C2H7NO)，单乙醇胺与上述所得溶液的体积比为1∶100-1∶10。将混合溶液在室温(约28℃)下搅拌8～12小时，进而获得电子阻挡结构层前驱液。

(7.2)喷涂电子阻挡结构层：通过业内通用的一般喷涂设备在第一步得到的整体的P型薄膜晶硅层上喷涂电子阻挡结构层前驱液，所喷涂的电子阻挡结构层前驱液在P型薄膜晶硅层上所构成的涂层厚度为0.5-5μm。将上述整体在120℃～175℃下退火10-50分钟。由此在钙钛矿光吸收层上喷涂得到电子阻挡结构层。