一种钙钛矿太阳能电池及其叠层电池的制作方法

本申请涉及太阳能电池，更具体的说，涉及一种钙钛矿太阳能电池及其叠层电池。

背景技术：

1、目前，钙钛矿太阳能电池广泛的应用在生产和生活中，现有的钙钛矿太阳能电池包括：基板、空穴传输层、钙钛矿光电转换层、电子传输层和第二电极层。在钙钛矿电池结构中，电子传输层是钙钛矿太阳能电池的重要组成部分，若电子传输层具有良好的载流子迁移率、良好的光学透过率和合适的能带结构，可使得太阳能电池产生更大的光电流，同时，在形貌上要求制备的电子传输层致密性高，且无孔，以防止电子和空穴的复合。但目前用于制备电子传输层的材料的电导率和界面能级低，电子传输层与第二电极层之间的界面接触差。现有方法是基于在电子传输层表面设置较薄的功能层，以增强电子传输层的电导率，以及调制电子传输层的界面能级，但在该功能层的表面形成第二电极层时高能粒子会对该功能层产生破坏，从而降低其性能，而增厚该功能层的成本较高，同时也会造成功能层的性能下降。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种钙钛矿太阳能电池及其叠层电池，所述电池包括：

2、基底；

3、位于所述基底表面的第一电极层；

4、位于所述第一电极层背离所述基底一侧的空穴传输层；

5、位于所述空穴传输层背离所述第一电极层一侧的钙钛矿光电转换层；

6、位于所述钙钛矿光电转换层背离所述空穴传输层一侧的电子传输层；

7、位于所述电子传输层背离所述钙钛矿光电转换层一侧的调制层；

8、位于所述调制层背离所述电子传输层一侧的保护层；

9、位于所述保护层背离所述调制层一侧的第二电极层；

10、其中，所述调制层用于调制所述电子传输层的界面能级。

11、优选的，在上述电池中，所述保护层至少具有一层子保护层；

12、其中，所述子保护层包括：碳纳米管保护层、银纳米线保护层、石墨烯保护层和铜纳米线保护层中的任意一种。

13、优选的，在上述电池中，所述保护层具有多层所述子保护层，在垂直于所述基底的方向上，多层所述子保护层依次层叠设置在所述调制层表面；

14、其中，多层所述子保护层为不同所述子保护层。

15、优选的，在上述电池中，所述保护层包括：第一子保护层和第二子保护层；

16、在垂直于所述基底的方向上，所述第一子保护层和所述第二子保护层交替层叠设置在所述调制层表面；

17、其中，所述第一子保护层与所述第二子保护层为不同所述子保护层。

18、优选的，在上述电池中，所述保护层的厚度范围为2-200nm。

19、优选的，在上述电池中，所述调制层包括：氧化锡层。

20、优选的，在上述电池中，所述调制层的厚度范围为5-100nm。

21、优选的，上述电池还包括：位于所述电子传输层与所述调制层之间的接触层，所述接触层用于提高所述电子传输层与所述调制层的接触效果。

22、优选的，在上述电池中，所述接触层的厚度范围为2～10nm。

23、本申请提出的一种钙钛矿太阳能叠层电池，包括如上述任意一项所述钙钛矿太阳能电池。

24、基于上述可知，本申请提出了一种钙钛矿太阳能电池及其叠层电池，在该电池结构中，在电子传输层背离钙钛矿光电转换层的一侧具有用于调制电子传输层界面能级的调制层，从而使得该调制层能够提高电子传输层与第二电极层之间的电荷传输能力，优化电池的性能；且在调制层的表面具有用于保护调制层的保护层，避免在形成第二电极层的过程中破坏调制层，且该保护层还可用于辅助传输电子，提高电子传输能力，进一步提高电池的光电转换性能。

技术特征：

1.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电池包括：

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述保护层至少具有一层子保护层；

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述保护层具有多层所述子保护层，在垂直于所述基底的方向上，多层所述子保护层依次层叠设置在所述调制层表面；

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述保护层包括：第一子保护层和第二子保护层；

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述保护层的厚度范围为2-200nm。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述调制层包括：氧化锡层。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述调制层的厚度范围为5-100nm。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：位于所述电子传输层与所述调制层之间的接触层，所述接触层用于提高所述电子传输层与所述调制层的接触效果。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述接触层的厚度范围为2～10nm。

10.一种钙钛矿太阳能叠层电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述钙钛矿太阳能电池。

技术总结
本申请公开了一种钙钛矿太阳能电池及其叠层电池，该电池包括：基底；位于基底表面的第一电极层；位于第一电极层背离基底一侧的空穴传输层；位于空穴传输层背离第一电极层一侧的钙钛矿光电转换层；位于钙钛矿光电转换层背离空穴传输层一侧的电子传输层；位于电子传输层背离钙钛矿光电转换层一侧的调制层；位于调制层背离电子传输层一侧的保护层；位于保护层背离调制层一侧的第二电极层；其中，调制层用于调制电子传输层的界面能级。在该电池结构中，在调制层的表面具有用于保护调制层的保护层，避免在形成第二电极层的过程中破坏调制层，且该保护层还可用于辅助传输电子，提高电子传输能力，进一步提高电池的光电转换性能。

技术研发人员：秦校军,肖平,赵志国,赵东明,赵政晶,蔡子贺,张赟,李新连
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：20230803
技术公布日：2024/2/6