1.一种单节钙钛矿太阳能电池,该单节钙钛矿太阳能电池包括基底、导电层、对电极层,以及设于所述导电层和对电极之间用于实现电子传输、光吸收和空穴传输功能的光生电单元;所述光生电单元包括底部电荷传输层、中部钙钛矿光吸收层和顶部电荷传输层;
其特征在于,所述中部钙钛矿吸光层的一个断开端与对电极层之间具有顶部电荷传输材料形成的分隔层。
2.根据权利要求1所述的单节钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述分隔层的宽度为25-100μm;优选为40-70μm;进一步优选为50-60μm。
3.根据权利要求1或2所述的单节钙钛矿太阳能电池,其特征在于,中部钙钛矿吸光层的断开端具有第一斜坡结构,所述第一斜坡结构具有与基底呈110-170°的第一坡面;优选为呈120-160°;进一步优选为呈130-155°。
4.根据权利要求1所述的单节钙钛矿太阳能电池,其特征在于,该单节钙钛矿太阳能电池导电层的断开端具有第二斜坡结构,所述第二斜坡结构具有与基底呈110-170°的第二坡面;优选为呈120-160°;进一步优选为呈130-155°。
5.根据权利要求1-4任一项所述的单节钙钛矿太阳能电池,其特征在于,在所述分隔层中,其与对电极层相接触的端面为第三坡面,所述第三坡面与基底呈110-170°;优选为呈120-160°;进一步优选为呈130-155°。
6.根据权利要求1所述的单节钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述底部电荷传输层为电子传输层,所述顶部电荷传输层为空穴传输层;或
所述底部电荷传输层为空穴传输层,所述顶部电荷传输层为电子传输层。
7.根据权利要求1所述的单节钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述基底、导电层、对电极层、底部电荷传输层、中部钙钛矿光吸收层或顶部电荷传输层之间设置有辅助层,所述辅助层用于改善层材料的强度、平整度、粘接性或透光率。
8.根据权利要求6所述的单节钙钛矿太阳能电池,其特征在于,
所述导电层包括氧化铟锡层、掺杂铝的氧化锌层或掺杂氟的氧化锡层;
所述基底包括玻璃基底、金属基底、陶瓷基底或耐高温有机聚合物基底;
所述电子传输层选自无机电子传输材料或有机电子传输材料中的一种或几种的组合;其中,所述无机电子传输材料包括TiO2、ZnO或SnO2;所述有机电子传输材料包括PCBM;
所述空穴传输层选自无机空穴传输材料或有机空穴传输材料中的一种或几种的组合;其中,所述无机空穴传输材料包括NiO、Cu2O或MoO3;所述有机空穴传输材料包括Spiro-OMeTAD、PEDOT:PSS或PTAA;
所述钙钛矿光吸收层中包含一种或几种钙钛矿材料ABX3,A为NH=CHNH3、CH3NH3或Cs;B为Pb或Sn;X为I、Cl或Br;
所述对电极层为金属电极或非金属电极,所述金属电极的材料包括Al、Ag、Au、Mo和Cr中的一种或多种的组合;所述非金属电极包括碳电极。
9.一种钙钛矿太阳能电池模块,其特征在于,该钙钛矿太阳能电池模块包括两个以上权利要求1-8任一项所述的单节钙钛矿太阳能电池;各单节钙钛矿太阳能电池分置于一块整体基底材料上。
10.根据权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池模块,其特征在于,相邻的单节钙钛矿太阳能电池之间为串联连接;
优选地,所述串联连接的具体方式为:前一个单节钙钛矿太阳能电池的对电极层与后一个单节钙钛矿太阳能电池的导电层联通。
11.一种权利要求9或10所述的钙钛矿太阳能电池模块的制备方法,其特征在于,分隔层是通过对中部钙钛矿吸光层刻蚀沟道中的顶部电荷传输材料进行部分刻蚀,并保留覆盖于钙钛矿吸光层相应断开端处的顶部电荷传输材料获得的。
12.根据权利要求11所述的钙钛矿太阳能电池模块的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)对基底上覆盖的导电层进行刻蚀,以形成相邻单节钙钛矿太阳能电池之间的绝缘区;
(2)在所述导电层和绝缘区上覆盖底部电荷传输材料,获得底部电荷传输层;
(3)在所述底部电荷传输层上覆盖钙钛矿吸光材料,获得中部钙钛矿吸光层;
(4)对所述中部钙钛矿吸光层进行刻蚀,获得刻蚀沟道;
(5)在所述中部钙钛矿吸光层和刻蚀沟道上覆盖顶部电荷传输材料,获得顶部电荷传输层;
(6)对所述中部钙钛矿吸光层刻蚀沟道中的顶部电荷传输材料进行部分刻蚀,并保留覆盖于钙钛矿吸光层相应断开端处的顶部电荷传输材料,获得分隔层;
(7)在所述顶部电荷传输层和剩余部分刻蚀沟道上覆盖对电极材料,获得对电极层;
(8)对剩余部分刻蚀沟道中的对电极材料进行部分刻蚀,并保留覆盖于顶部电荷传输层相应断开端处的顶部电荷传输材料,获得所述钙钛矿太阳能电池模块。
13.根据权利要求12所述的钙钛矿太阳能电池模块的制备方法,其特征在于,在上述步骤(1)、步骤(4)、步骤(6)和步骤(8)中,刻蚀操作采用激光刻蚀;
优选地,通过调整激光刻蚀的入射角度获得具有不同角度的刻蚀坡面。