[实用新型]一种钙钛矿太阳能电池及其钙钛矿太阳能组件

说明书

本实用新型揭示了一种钙钛矿太阳能电池及其钙钛矿太阳能组件。所述钙钛矿太阳能电池包括依次层叠设置的透光基底、透明导电电极层，空穴传输层、钙钛矿光敏层、电子传输层、金属电极层；在空穴传输层与钙钛矿光敏层之间还设置有能级匹配梯度层，该能级匹配梯度层包括p型掺杂态聚苯胺膜。本实用新型通过在空穴传输层上设置p型掺杂态聚苯胺，构建形成空穴传输能级梯度层，有效解决了现有技术中空穴传输层与钙钛矿光敏层之间的能级损失，降低了钙钛矿太阳能电池的开路电压损失，及载流子在传输和提取时的复合损失，从而有效提升了钙钛矿太阳能电池及组件的光伏性能。

技术领域

本实用新型属于光伏器件技术领域，具体涉及一种钙钛矿太阳能电池及其钙钛矿太阳能组件。

背景技术

目前，越来越多的钙钛矿太阳能研究者和企业致力于将钙钛矿太阳能电池产业化推广应用。钙钛矿太阳能电池实验室尺寸大小规格的电池的光电转换效率已经达到25.6％，超过了多晶硅电池的实验室效率，离单晶硅实验室效率26.5％相差不大。这给钙钛矿研究工作者很大的信心将这一类电池推向产业化。

反置结构钙钛矿太阳能电池，从上到下依次为：载体玻璃、透明导电薄膜电极，空穴传输层、钙钛矿光敏层、电子传输层、金属电极；由于其迟滞效应不明显，电池及组件稳定性较好等特点受到广大研究者的青睐。同时反置结构钙钛矿太阳能电池产业化生产的可操作性相比于正置结构更强。目前，在反置结构中，以氧化镍(NiOx)、聚[双(4-苯基)(2，4，6-三甲基苯基)胺](PTAA)、氧化铜、氧化亚铜以及硫氰酸亚铜等空穴传输层材料制备的空穴传输层与钙钛矿光敏层之间有相对较大的能级损失，从而导致反置结构的钙钛矿太阳能电池的开路电压相比于正置结构钙钛矿太阳能电池的开路电压偏低，为了进一步提高反置钙钛矿太阳能电池的效率，有必要采用一些工艺方法提高反置结构钙钛矿太阳能电池的电压。其中，构建空穴传输能级梯度层是提高钙钛矿太阳能电池开路电压(Voc)最行之有效的方法之一。

现有技术中，以NiOx/PTAA双空穴传输材料作为空穴传输层，虽然能够有效降低钙钛矿与空穴传输层的能级损失，但是由于PTAA与钙钛矿溶液的相容性较差，导致钙钛矿光敏层溶液在PTAA上的浸润性较差，从而使钙钛矿光敏层成膜质量变差，对反置结构钙钛矿太阳能电池的光电转换效率提升不大且不适合钙钛矿技术产业化生产。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池及其钙钛矿太阳能组件，以克服现有技术中存在的不足。

为实现前述目的，本实用新型实施例采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池，包括依次层叠设置的透光基底、透明导电电极层、空穴传输层、钙钛矿光敏层、电子传输层、金属电极层；在所述空穴传输层与钙钛矿光敏层之间还设置有能级匹配梯度层，所述能级匹配梯度层包括p型掺杂态聚苯胺膜。其中，所述能级匹配梯度层能够减少钙钛矿光敏层与空穴传输层处的能级损失。

进一步地，所述p型掺杂态聚苯胺膜主要由p型掺杂态聚苯胺形成。

进一步地，所述p型掺杂态聚苯胺分布在所述空穴传输层的表面。

进一步地，所述p型掺杂态聚苯胺膜的厚度为5～20nm。

进一步地，所述的钙钛矿太阳能电池为反置结构。

进一步地，所述透光基底采用载体玻璃。

本实用新型实施例还提供了一种钙钛矿太阳能组件，包括所述的钙钛矿太阳能电池。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：