[发明专利]一种钙钛矿太阳能电池

说明书

本发明公开了一种钙钛矿太阳能电池，属于太阳能电池技术领域。该钙钛矿太阳能电池包括钙钛矿层，在钙钛矿层的表面有界面修饰层，所述界面修饰层由钝化剂和修饰剂制成，所述钝化剂选自2‑苯乙胺氢碘酸盐、2‑苯乙胺盐酸盐、苯甲胺盐酸盐、苯甲胺氢碘酸盐、丁基胺氢溴酸盐、乙二胺盐酸盐、卤化铵、卤化胍、四甲基胍氟硼酸盐或碱金属卤化盐中的一种或几种，所述修饰剂选自硫氰酸甲铵、甲脒硫氰酸盐、卤化甲胺、卤化甲脒、醋酸甲胺、醋酸甲脒、甲酸甲脒、甲酸甲胺、甲胺氰酸盐或甲脒氰酸盐的一种或几种。本发明通过使用钝化剂和修饰剂组成的混合钝化剂，可以有效的提升钙钛矿的结晶性，钝化表面缺陷，提升钙钛矿太阳能电池的性能，以及提高器件的稳定性。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种钙钛矿太阳能电池。

背景技术

钙钛矿太阳能电池是第三代新型薄膜太阳能电池中效率提升最快的一类电池，其单结效率由3.8%提升至25.5%仅用了十余年的时间。钙钛矿材料也被认为是最具潜力的下一代低成本太阳能电池的光吸收材料。

现有技术中，钙钛矿电池商业化的瓶颈主要限制于电池的稳定性和效率的不足，不能满足商业化的要求。而且效率的不足和较差的稳定性主要是因为表面和内部的缺陷，而且常用的界面修饰剂很难深入体相钝化缺陷，另外单一的界面修饰剂达不到优化结晶和钝化的双重作用。

为了让钙钛矿太阳能电池获得更高的效率，在钙钛矿活性层两侧加上修饰层是有效的途径。目前，常用的修饰层是用单一的修饰剂去提升钙钛矿太阳能电池的性能，但是，单一的界面修饰剂只对钙钛矿表面进行改性，很难深入体相的缺陷进行钝化。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有混合界面修饰剂的钙钛矿太阳能电池。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种钙钛矿太阳能电池，包括钙钛矿层，在钙钛矿层的表面有界面修饰层，

所述界面修饰层由钝化剂和修饰剂制成，所述钝化剂选自2-苯乙胺氢碘酸盐、2-苯乙胺盐酸盐、苯甲胺盐酸盐、苯甲胺氢碘酸盐、丁基胺氢溴酸盐、乙二胺盐酸盐、卤化铵、卤化胍、四甲基胍氟硼酸盐或碱金属卤化盐中的一种或几种，所述修饰剂选自硫氰酸甲铵、甲脒硫氰酸盐、卤化甲胺、卤化甲脒、醋酸甲胺、醋酸甲脒、甲酸甲脒、甲酸甲胺、甲胺氰酸盐或甲脒氰酸盐中的一种或几种。

进一步地，所述钝化剂和修饰剂的重量比为0.5-5：0.5-5。

进一步地，所述钝化剂为2-苯乙胺氢碘酸盐，所述修饰剂为硫氰酸甲铵。

更进一步地，所述2-苯乙胺氢碘酸盐和硫氰酸甲铵的重量比为0.5-5：0.5-5，优选为1-3：1-3。

进一步地，所述钙钛矿太阳能电池为单结电池或双结叠层电池。

上述钙钛矿太阳能电池的制备方法，是将钝化剂和修饰剂加至溶剂中制成混合液，然后将其采用旋涂、刮涂或喷涂的方法沉积在钙钛矿层表面。

进一步地，所述溶剂选自醇类、芳香烃类、酯类或醚类。

目前，钙钛矿常用的界面修饰剂，是钝化钙钛矿表面的各种缺陷减少复合中心，或者在表面形成梯度能级改善载流子的传输。本发明通过使用钝化剂和修饰剂组成的混合钝化剂，其中钝化剂为常用的钝化缺陷的分子，修饰剂可优化钙钛矿二次结晶，所以在修饰剂二次结晶的过程中，将钝化剂送入体相，钝化了体相缺陷，另外由于是界面修饰剂，所以大部分钝化分子还留在表面钝化缺陷。混合界面修饰剂的另外一个优势在于可以在不同钙钛矿的组分中改变不同修饰剂分子的比例组成，以此达到最优的结果。

与传统的单一界面修饰剂相比，使用多种分子混合作为界面修饰剂具有以下优势：1）重新优化结晶性；2）可以同时钝化表面和体内缺陷；3）形成梯度能级结构，为提升太阳能电池性能的界面修饰剂提供了新的思路。

附图说明