[发明专利]基于二维钙钛矿的硅叠层太阳能电池及其制作方法

权利要求书

1.一种基于二维钙钛矿的硅叠层太阳能电池，其特征在于，所述硅叠层太阳能电池包括硅底电池和二维钙钛矿顶电池，所述二维钙钛矿顶电池叠层设置于所述硅底电池之上，所述二维钙钛矿顶电池包括依次远离所述硅底电池的光学耦合层、第一透明电极层、第一传输层、二维钙钛矿吸光层、第二传输层和第二透明电极。

2.根据权利要求1所述的基于二维钙钛矿的硅叠层太阳能电池，其特征在于，所述硅底电池为N型异质结HIT硅电池或钝化接触TOPCon电池。

3.根据权利要求2所述的基于二维钙钛矿的硅叠层太阳能电池，其特征在于，所述第一传输层为电子传输层且所述第二传输层为空穴传输层，或者，所述第一传输层为空穴传输层且所述第二传输层为电子传输层。

4.根据权利要求3所述的基于二维钙钛矿的硅叠层太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层采用n型半导体材料，所述空穴传输层采用p型半导体材料。

5.根据权利要求2所述的基于二维钙钛矿的硅叠层太阳能电池，其特征在于，所述二维钙钛矿吸光层(1-3)的材料为具有不同组分的RP型(RNH3)₂A_n-1B_nX_3n+1，其中，n＝1，2，3，4…；或者DJ型A′(MA)_m-1Pb_mI_3m+1，其中，m＝1，2，3，4…。

6.根据权利要求1所述的基于二维钙钛矿的硅叠层太阳能电池，其特征在于，所述第一透明电极和所述第二透明电极为氧化铟锡、氟掺杂的二氧化硅导电玻璃、铝掺杂的氧化锌透明导电玻璃中的任一种，厚度为100nm～180nm。

7.根据权利要求1所述的基于二维钙钛矿的硅叠层太阳能电池，其特征在于，所述第一透明电极和所述第二透明电极为金属透明电极，厚度为9nm～11nm。

8.一种基于二维钙钛矿的硅叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

制备形成二维钙钛矿顶电池，所述二维钙钛矿顶电池包括依序叠层分布的光学耦合层、第一透明电极层、第一传输层、二维钙钛矿吸光层、第二传输层和第二透明电极；

将制备形成的所述二维钙钛矿顶电池堆叠在预先制备好的硅底电池上，形成硅叠层太阳能电池。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，制备所述二维钙钛矿顶电池的二维钙钛矿吸光层的方法为：

将预定量的苯乙基溴化铵、CH₃NH₃I和、PbI₂在预定温度条件下溶解于N,N-二甲基甲酰胺溶剂中并加热搅拌，获得二维RP型钙钛矿前驱体溶液；

在所述第二传输层表面上，以3000～3500rpm转速旋涂所述二维RP型钙钛矿前驱体溶液，接着在100℃退火20min，获得所述二维钙钛矿吸光层。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，制备所述二维钙钛矿顶电池的二维钙钛矿吸光层的方法为：

将1:4:5摩尔比的丁二胺氢碘酸盐、CH₃NH₃I和PbI₂溶于N,N-二甲基甲酰胺中并加热搅拌，得到DJ相二维钙钛矿前驱体溶液；

在所述第二传输层表面上，在5000～5500rpm转速下旋涂所述DJ相二维钙钛矿前驱体溶液，接着在100℃退火10min，获得所述二维钙钛矿吸光层。