钙钛矿层的制作方法、钙钛矿晶硅叠层电池及其制作方法与流程

本申请涉及电池，尤其涉及一种钙钛矿层的制作方法、钙钛矿晶硅叠层电池及其制作方法。

背景技术：

1、钙钛矿层是钙钛矿电池的关键组成部分，主要用于吸收太阳光并生成电子-空穴对，实现光电转换的第一步。

2、钙钛矿层通常由钙钛矿晶体材料制成，钙钛矿层的结晶质量能够影响钙钛矿电池的发电效率。目前，通常利用闪蒸成膜的方式制作钙钛矿层，此种工艺下，钙钛矿湿膜被瞬间置于真空度环境下成膜，结晶质量较差，导致钙钛矿层中出现大量薄膜裂缝、孔隙等问题，影响钙钛矿电池的效率和稳定性。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种钙钛矿层的制作方法、钙钛矿晶硅叠层电池及其制作方法，解决相关技术中钙钛矿层结晶质量差的技术问题。

2、第一方面，本申请提供一种钙钛矿层的制作方法，包括：

3、制备钙钛矿前驱液，所述钙钛矿前驱液包括钙钛矿材料、有机溶剂和添加剂，所述添加剂的凝固点为x；

4、将所述钙钛矿前驱液涂覆于基底的表面并形成钙钛矿湿膜；

5、提供反溶剂并将所述反溶剂涂覆于所述钙钛矿湿膜的表面；

6、进行闪蒸处理，闪蒸温度为y，y＜x；

7、进行退火处理。

8、在一实施例中，所述添加剂包括1,4-二氧六环、苯、环己烷、二甲基亚砜中的至少一种。

9、在一实施例中，所述添加剂的凝固点大于0℃，所述闪蒸温度为-60℃-0℃。

10、在一实施例中，在所述进行闪蒸处理的步骤中，闪蒸时间为10s-60s，真空度为10-3pa-10-4pa。

11、在一实施例中，在所述进行退火处理的步骤中，退火温度为50℃-150℃，退火时间为5min-40min。

12、在一实施例中，所述钙钛矿材料的结构通式为abx3，a位包括ch3nh3+(ma+)、nh2ch＝nh2+ (fa+)、ch3ch2nh3+、cs+中的至少一种，b位包括pb2+、sn2+中的至少一种，c位包括f-、cl-、br-、i-中的至少一种。

13、在一实施例中，所述有机溶剂包括二甲基甲酰胺、g-丁内酯、二甲基亚砜、n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种。

14、在一实施例中，所述反溶剂包括甲苯、氯苯、乙酸乙酯中的至少一种。

15、本申请提供的钙钛矿层的制作方法包括制备钙钛矿前驱液、将钙钛矿前驱液涂覆于基底的表面并形成钙钛矿湿膜、提供反溶剂并将反溶剂涂覆于钙钛矿湿膜的表面、进行闪蒸处理、进行退火处理。其中，钙钛矿前驱液内引入了添加剂，并且添加剂的凝固点x大于闪蒸温度y，如此，在闪蒸处理之前，添加剂可以形成结晶结构，在闪蒸处理过程中，添加剂形成的结晶结构可以进一步促进钙钛矿前驱液内晶体材料结晶，从而提高钙钛矿湿膜的结晶质量，形成均匀、高密度、高质量的钙钛矿层。

16、第二方面，本申请提供一种钙钛矿晶硅叠层电池的制作方法，包括：

17、提供硅基板，所述硅基板包括第一面和第二面；

18、在所述硅基板的第一面制作依次层叠设置的第一钝化层、p型掺杂层、第一电极层；

19、在所述硅基板的第二面制作依次层叠设置的第二钝化层、n型掺杂层、隧穿层、空穴传输层、钙钛矿层、第三钝化层、电子传输层、缓冲层、第二电极层、减反射层，所述钙钛矿层采用第一方面所述的钙钛矿层的制作方法制作而成。

20、本申请提供的钙钛矿晶硅叠层电池的制作方法，改进了钙钛矿层的制作方式，通过在钙钛矿前驱液引入凝固点高于闪蒸温度的添加剂，利用添加剂形成的结晶结构促进钙钛矿前驱液内晶体材料结晶，能够提高钙钛矿湿膜的结晶质量，形成均匀、高密度、高质量的钙钛矿层，从而可以提高钙钛矿晶硅叠层电池的产品质量和产品良率。

21、第三方面，本申请提供一种钙钛矿晶硅叠层电池，利用第二方面中所述的钙钛矿晶硅叠层电池的制作方法制作而成，所述钙钛矿晶硅叠层电池包括由下至上依次层叠设置的第一电极层、p型掺杂层、第一钝化层、硅基板、第二钝化层、n型掺杂层、隧穿层、空穴传输层、钙钛矿层、第三钝化层、电子传输层、缓冲层、第二电极层、减反射层。

22、本申请提供的钙钛矿晶硅叠层电池，内部设置有高质量的钙钛矿层，具有良好的光学性能和和光电转换效率。

技术特征：

1.一种钙钛矿层的制作方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的钙钛矿层的制作方法，其特征在于，所述添加剂包括1,4-二氧六环、苯、环己烷、二甲基亚砜中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿层的制作方法，其特征在于，所述添加剂的凝固点大于0℃，所述闪蒸温度为-60℃-0℃。

4.根据权利要求1所述的钙钛矿层的制作方法，其特征在于，在所述进行闪蒸处理的步骤中，闪蒸时间为10s-60s，真空度为10-3pa-10-4pa。

5.根据权利要求1所述的钙钛矿层的制作方法，其特征在于，在所述进行退火处理的步骤中，退火温度为50℃-150℃，退火时间为5min-40min。

6. 根据权利要求1所述的钙钛矿层的制作方法，其特征在于，所述钙钛矿材料的结构通式为abx3，a位包括ch3nh3+(ma+)、nh2ch＝nh2+ (fa+)、ch3ch2nh3+、cs+中的至少一种，b位包括pb2+、sn2+中的至少一种，c位包括f-、cl-、br-、i-中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的钙钛矿层的制作方法，其特征在于，所述有机溶剂包括二甲基甲酰胺、g-丁内酯、二甲基亚砜、n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的钙钛矿层的制作方法，其特征在于，所述反溶剂包括甲苯、氯苯、乙酸乙酯中的至少一种。

9.一种钙钛矿晶硅叠层电池的制作方法，其特征在于，包括：

10.一种钙钛矿晶硅叠层电池，其特征在于，利用权利要求9所述的钙钛矿晶硅叠层电池的制作方法制作而成，所述钙钛矿晶硅叠层电池包括由下至上依次层叠设置的第一电极层、p型掺杂层、第一钝化层、硅基板、第二钝化层、n型掺杂层、隧穿层、空穴传输层、钙钛矿层、第三钝化层、电子传输层、缓冲层、第二电极层、减反射层。

技术总结本申请涉及电池技术领域，公开了一种钙钛矿层的制作方法、钙钛矿晶硅叠层电池及其制作方法。本申请提供的钙钛矿层制作方法包括：制备钙钛矿前驱液，所述钙钛矿前驱液包括钙钛矿材料、有机溶剂和添加剂，所述添加剂的凝固点为X；将所述钙钛矿前驱液涂覆于基底的表面并形成钙钛矿湿膜；提供反溶剂并将所述反溶剂涂覆于所述钙钛矿湿膜的表面；进行闪蒸处理，闪蒸温度为Y，Y＜X；进行退火处理。本申请提供的钙钛矿层制作方法、钙钛矿晶硅叠层电池及其制作方法，通过改进钙钛矿层的制作方式，解决了相关技术中钙钛矿层结晶质量差的技术问题。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：深圳黑晶光电技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15