CN111477745B - 太阳能电池及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳能电池，包括：基底；电子传输层，设于基底上；光吸收层，设于电子传输层上；空穴传输层，设于光吸收层上；以及电极，设于空穴传输层上；其中，光吸收层为宽带隙钙钛矿材料。

Description

太阳能电池及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池，该太阳能电池可以实现较高的开路电压，工艺简单且成本较低。
背景技术
在太阳能电池领域，钙钛矿太阳电池凭借高效率，低成本的优势，引起了学术界和工业界的持续关注。单节钙钛矿太阳电池实验效率已突破25％。高效钙钛矿材料较之传统太阳电池吸光材料(例如晶体硅)拥有更宽的带隙，因而制作的太阳能电池具有更高的开路电压。同时，钙钛矿材料凭借带隙可调的特点，适于和窄带隙的太阳电池结合来获得良好的光谱匹配，形成叠层电池结构。在成本增加甚微的前提下，实现光电转换效率的显著提高。
然而，由于钙钛矿材料本身具有较长的电荷扩散长度和低载流子复合特性，钙钛矿层表面以及各功能层间的缺陷容易导致电荷的复合发生，从而引发器件开路电压的损失。有鉴于此，现有技术有待于进一步的改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能电池，该太阳能电池可以实现较高的开路电压，工艺简单且成本较低。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种太阳能电池，包括：基底；电子传输层，设于所述基底上；光吸收层，设于所述电子传输层上；空穴传输层，设于所述光吸收层上；以及电极，设于所述空穴传输层上；其中，所述光吸收层为宽带隙钙钛矿材料。
在本发明的一实施例中，所述太阳能电池还包括含溴有机盐层，设于所述光吸收层和所述空穴传输层之间，其中所述含溴有机盐层的厚度为1-20nm。
在本发明的一实施例中，所述含溴有机盐层的材料包括甲基溴化胺、甲脒氢溴酸盐、甲基溴化胍和苯乙基溴化胺中的一种或多种。
在本发明的一实施例中，所述宽带隙钙钛矿材料为ABX3型化合物，其中A为Cs+、CH3NH3 +和CH2(NH2)2 +的混合组分，Cs+的含量为5％-25％，CH3NH3 +的含量为5％-15％，CH2(NH2)2 +的含量为60％-90％；B为Pb2+；X为I-和Br-的混合组分，I-的含量为50％-95％，Br-的含量为5％-50％。
在本发明的一实施例中，所述宽带隙钙钛矿材料的带隙宽度为1.6-1.8eV。
本发明的另一方面提供一种太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：提供基底；在所述基底上形成电子传输层；在所述电子传输层上形成光吸收层；在所述光吸收层上形成空穴传输层；在所述空穴传输层上设置电极；其中，所述光吸收层为宽带隙钙钛矿材料；在所述基底上形成所述电子传输层的方法包括旋涂法、溶胶凝胶法、喷雾热解法、水热法和磁控溅射法中的一种或多种；在所述光吸收层上形成所述空穴传输层的方法包括旋涂法、溶液法和热蒸发法中的一种或多种；在所述空穴传输层上设置所述电极的方法包括热蒸发法。
在本发明的一实施例中，在所述光吸收层上形成所述空穴传输层的步骤进一步包括：在所述光吸收层上形成含溴有机盐层；以及在所述含溴有机盐层上形成所述空穴传输层；其中，所述含溴有机盐层的厚度为1-20nm。
在本发明的一实施例中，在所述光吸收层上形成所述含溴有机盐层的方法包括旋涂法、溶液法和热蒸发法中的一种或多种；所述含溴有机盐层的材料包括甲基溴化胺、甲脒氢溴酸盐、甲基溴化胍和苯乙基溴化胺中的一种或多种。
在本发明的一实施例中，在所述电子传输层上形成所述光吸收层的方法包括溶液法和/或热蒸发法；所述宽带隙钙钛矿材料为ABX3型化合物，其中A为Cs+、CH3NH3 +和CH2(NH2)2 +的混合组分，Cs+的含量为5％-25％，CH3NH3 +的含量为5％-15％，CH2(NH2)2 +的含量为60％-90％；B为Pb2+；X为I-和Br-的混合组分，I-的含量为50％-95％，Br-的含量为5％-50％。
在本发明的一实施例中，所述宽带隙钙钛矿材料的带隙宽度为1.6-1.8eV。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有如下显著优点：
本发明的太阳能电池使用宽带隙组分钙钛矿材料作为光吸收层，可以实现较高的开路电压。本发明的太阳能电池工艺简单、成本较低且重复性好，具有广阔的应用前景。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1是本发明一实施例的一种太阳能电池的结构示意图；
图2是本发明一实施例的一种太阳能电池的X射线衍射图谱；
图3是本发明一实施例的一种太阳能电池的电流密度与电压特性曲线示意图；
图4是本发明一实施例的一种太阳能电池的制作方法的流程图。
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的器件，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而，示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向)，因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外，还将理解，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。
在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。
为了克服现有技术中的不足，本发明的以下实施例提出一种太阳能电池，该太阳能电池可以实现较高的开路电压，工艺简单且成本较低。
图1是本发明一实施例的一种太阳能电池的结构示意图。下面结合图1对该太阳能电池的结构进行说明。可以理解的是，下面所进行的描述仅仅示例性的，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神的情况下，进行各种变化。
参考图1所示，太阳能电池100包括基底110、电子传输层120、光吸收层130、空穴传输层150以及电极160。电子传输层120设于基底110上。光吸收层130设于电子传输层120上。空穴传输层150设于光吸收层130上。电极160设于空穴传输层150上。其中，光吸收层130为宽带隙钙钛矿材料。
基底110可以是各种透明导电的电极材料。示例性的，基底110的材料包括但不限于铟锡氧化物(ITO)、掺杂氟的氧化锡(FTO)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚酰亚胺树脂(PI)等。
电子传输层120的材料可以包括二氧化钛(TiO2)、氧化锡(SnO2)和氧化锌(ZnO)中的一种或多种。
在本发明的一实施例中，光吸收层130的宽带隙钙钛矿材料可以是ABX3型化合物。其中，A为Cs+、CH3NH3 +和CH2(NH2)2 +的混合组分，B为Pb2+，X为I-和Br-的混合组分。
示例性的，对于Cs+、CH3NH3 +和CH2(NH2)2 +的混合组分A，Cs+的含量可以在5％至25％之间，CH3NH3 +的含量可以在5％至15％之间，CH2(NH2)2 +的含量可以在60％至90％之间。对于I-和Br-的混合组分X，I-的含量可以在50％至95％之间，Br-的含量可以在5％至50％之间。本领域技术人员可以根据实际需要对上述组分的各部分含量做出相应的调整，本发明并非以此为限。
在本发明的一实施例中，宽带隙钙钛矿材料的带隙宽度为1.6-1.8eV。
空穴传输层150的材料可以包括碘化铜(CuI)、硫氰酸亚铜(CuSCN)、Spiro-OMeTAD(2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴)、P3HT(3-己基噻吩的聚合物)以及PTAA(聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺])中的一种或多种，本发明并非以此为限。
电极160的材料可以是金属。优选的，电极160的材料可以是金(Au)或银(Ag)，但本发明并非以此为限。
在本发明的一实施例中，太阳能电池100还包括含溴有机盐层140。参考图1所示，含溴有机盐层140设于光吸收层130和空穴传输层150之间。其中，含溴有机盐层140的厚度为1-20nm。
在本发明的一实施例中，含溴有机盐层140的材料可以包括甲基溴化胺(CH3NH3Br)、甲脒氢溴酸盐(HC(NH2)2Br)、甲基溴化胍(NH2C(＝NH)NH2.HBr)和苯乙基溴化胺(C6H5CH2CH2NH3Br)中的一种或多种。优选的，含溴有机盐层140的材料可以是溴化胍。
含溴有机盐层140可以在光吸收层130和空穴传输层150之间起到一定的钝化作用，并有效抑制缺陷的形成。例如，含溴有机盐层140能与光吸收层130的宽带隙钙钛矿材料中残余的碘化铅反应而生成溴碘盐，优化了能级匹配，改善了电荷传输路径，显著减少了器件开路电压的损失。
本发明的太阳能电池100通过使用宽带隙组分的钙钛矿材料作为光吸收层130，并在光吸收层130和空穴传输层150之间设置含溴有机盐层140，有效地解决了光吸收层130界面的缺陷以及各功能层间能级的不匹配的问题，克服了现有钙钛矿太阳能电池技术的不足。同时，还优化电荷由光吸收层130向空穴传输层150的传输径，获得了较高的开路电压，提高了太阳电池100的稳定性和效率。此外，本发明的太阳能电池100还具有工艺简单、成本较低和重复性好等优点。
图2是本发明一实施例的一种太阳能电池的X射线衍射(XRD)图谱。参考图2所示，在12.5度左右，未进行溴化胍钝化的光吸收层表面具有一个碘化铅的特征峰，这表明采用钙钛矿材料的光吸收层在形成和生长的过程中，部分碘化铅未完全反应，使得光吸收层表面因铅和碘组分的缺位而产生较多的缺陷。
相比之下，本发明的太阳能电池100通过在宽带隙钙钛矿材料的光吸收层130上设置含溴有机盐层140(例如溴化胍)，可以对光吸收层130和空穴传输层150之间的界面起到一定的钝化作用。例如，光吸收层130表面的碘化铅的特征峰消失，这表明含溴有机盐层140(例如溴化胍)与光吸收层130中的碘化铅发生了反应，形成了新的钙钛矿相，从而起到了钝化缺陷的作用。
图3是本发明一实施例的一种太阳能电池的电流密度与电压特性(J-V)曲线示意图。参考图3所示，在未进行溴化胍钝化时，太阳能电池的光电转换效率(η)为16.52％，短路电流(Jsc)为19.65mA/cm2，开路电压(Voc)为1.15V，填充因子(FF)为73.0％。
本发明的太阳能电池100通过在宽带隙钙钛矿材料的光吸收层130上设置含溴有机盐层140(例如溴化胍)对光吸收层130和空穴传输层150之间的界面进行钝化后，太阳能电池的光电转换效率(η)为18.40％，短路电流(Jsc)为19.77mA/cm2，开路电压(Voc)为1.23V，填充因子(FF)为75.7％。与未使用溴化胍钝化的太阳能电池相比，本发明的太阳能电池100有效抑制了缺陷的形成，减小了载流子复合。不仅光电转换效率得到了明显的提升，而且获得了较高的开路电压。
应当注意，本领域技术人员可以根据实际需要对图1所示的太阳能电池100的结构做出相应的调整，本发明并非以此为限。
本发明的以上实施例提出了一种太阳能电池，该太阳能电池可以实现较高的开路电压，工艺简单且成本较低。
本发明的另一方面提出一种太阳能电池的制作方法，该方法适于制备较高开路电压的太阳能电池，工艺简单且成本较低。
本发明的太阳能电池的制作方法包括以下步骤：提供基底；在基底上形成电子传输层；在电子传输层上形成光吸收层；在光吸收层上形成空穴传输层；在空穴传输层上设置电极；其中，光吸收层为宽带隙钙钛矿材料；在基底上形成电子传输层的方法包括溶胶凝胶法、喷雾热解法、水热法和磁控溅射法中的一种或多种；在光吸收层上形成空穴传输层的方法包括溶液法和/或热蒸发法；在空穴传输层上设置电极的方法包括热蒸发法。
图4是本发明一实施例的一种太阳能电池的制作方法的流程图。下面结合图1和图4对该制作方法进行说明。可以理解的是，下面所进行的描述仅仅示例性的，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神的情况下，进行各种变化。
参考图1和图4所示，该太阳能电池的制作方法包括以下步骤：
步骤410，提供基底110。
基底110可以是各种透明导电的电极材料。示例性的，基底110的材料包括但不限于铟锡氧化物(ITO)、掺杂氟的氧化锡(FTO)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚酰亚胺树脂(PI)等。
优选的，可以使用铟锡氧化物(ITO)的导电玻璃为基底110。在一些示例中，可以利用激光刻蚀掉部分ITO，并分别使用去离子水、乙醇、丙酮和异丙醇进行超声清洗，然后用氮气吹干后放置于臭氧清洗机里处理15分钟，完成基底110的制备。
步骤420，在基底110上形成电子传输层120。
电子传输层120的材料可以包括二氧化钛(TiO2)、氧化锡(SnO2)和氧化锌(ZnO)中的一种或多种。在基底110上形成电子传输层120的方法包括旋涂法、溶胶凝胶法、喷雾热解法、水热法和磁控溅射法中的一种或多种。
优选的，在步骤410之后，可以采用旋涂法制备电子传输层120。在一些示例中，可以先制备5％质量分数的氧化锡(SnO2)胶体的前驱体溶液并搅拌均匀，并滴加70μL至ITO的基底110上，然后在空气中进行旋涂(例如以4000rpm的速度旋涂30秒)，之后移至加热台上以150℃加热1小时。待冷却至室温后，移至臭氧清洗机中，处理15分钟，完成电子传输层120的制备。
步骤430，在电子传输层120上形成光吸收层130。其中，光吸收层130为宽带隙钙钛矿材料。
在本发明的一实施例中，光吸收层130的宽带隙钙钛矿材料可以是ABX3型化合物。其中，A为Cs+、CH3NH3 +和CH2(NH2)2 +的混合组分，B为Pb2+，X为I-和Br-的混合组分。
示例性的，对于Cs+、CH3NH3 +和CH2(NH2)2 +的混合组分A，Cs+的含量可以在5％至25％之间，CH3NH3 +的含量可以在5％至15％之间，CH2(NH2)2 +的含量可以在60％至90％之间。对于I-和Br-的混合组分X，I-的含量可以在50％至95％之间，Br-的含量可以在5％至50％之间。本领域技术人员可以根据实际需要对上述组分的各部分含量做出相应的调整，本发明并非以此为限。
在本发明的一实施例中，宽带隙钙钛矿材料的带隙宽度为1.6-1.8eV。
在本发明的一实施例中，在电子传输层120上形成光吸收层130的方法包括溶液法和/或热蒸发法。
优选的，在步骤420之后，可以采用溶液法制备光吸收层130。在一些示例中，可以先进行钙钛矿前驱体溶液制备，例如将219.3mg甲脒氢溴酸盐(CH2(NH2)2I)、47.88mg溴化铯、432.2mg碘化铅，以及206.4mg溴化铅加入二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺溶剂中(体积比为1:4)，形成化学结构为Cs0.15FA0.85Pb(I0.7Br0.3)3的钙钛矿材料，在60℃搅拌5小时待用。
旋涂过程可以在手套箱中进行，将60μL钙钛矿前驱体溶液滴加并完全覆盖在氧化锡(SnO2)上，1000rpm旋涂12秒后(加速度为200rpm)，4500rpm高速旋涂30秒(加速度为3000rpm)。然后在4000rpm转速下的第20秒滴加110μL氯苯，旋涂完毕后将样品放置加热台上，以100℃加热1小时后取下冷却至室温，完成光吸收层130的制备。
步骤440，在光吸收层130上形成空穴传输层150。
在本发明的一实施例中，在光吸收层130上形成空穴传输层150的步骤进一步包括：在光吸收层130上形成含溴有机盐层140以及在含溴有机盐层140上形成空穴传输层150。其中，含溴有机盐层140的厚度为1-20nm。
在本发明的一实施例中，含溴有机盐层140的材料可以包括甲基溴化胺(CH3NH3Br)、甲脒氢溴酸盐(HC(NH2)2Br)、甲基溴化胍(NH2C(＝NH)NH2.HBr)和苯乙基溴化胺(C6H5CH2CH2NH3Br)中的一种或多种。优选的，含溴有机盐层140的材料可以是溴化胍。
在本发明的一实施例中，在光吸收层130上形成含溴有机盐层140的方法包括旋涂法、溶液法和热蒸发法中的一种或多种。
示例性的，当采用溶液法制备含溴有机盐层140时，可以先制备浓度为1～10mg/mL的含溴有机盐的异丙醇溶液，滴加30～100μL至光吸收层130上，在手套箱中以3000～5000rpm的旋涂速度进行旋涂。旋涂完毕后在加热台上以70～150℃加热10～60分钟。
示例性的，当采用热蒸发法制备含溴有机盐层140时，可以称取5～50mg含溴有机盐粉末至蒸发舟中，蒸发过程真空度保持在1*10-3～1*10-4Pa，加热电流为5～30A，蒸发速率保持在衬底加热温度为70～120℃，蒸发后得到最终膜厚为1～20nm的含溴有机盐层140。
优选的，在步骤430之后，可以采用旋涂法制备含溴有机盐层140(例如，溴化胍层)。在一些示例中，可以制备2mg/mL的溴化胍异丙醇溶液，滴加50μL至样品上，以4000rpm的速度旋涂30秒，旋涂完毕将样品移至加热台，以100℃加热10分钟，完成含溴有机盐层140(溴化胍层)的制备。
含溴有机盐层140可以在光吸收层130和空穴传输层150之间起到一定的钝化作用，并有效抑制缺陷的形成。例如，含溴有机盐层140能与光吸收层130的宽带隙钙钛矿材料中残余的碘化铅反应而生成溴碘盐，优化了能级匹配，改善了电荷传输路径，显著减少了器件开路电压的损失。
空穴传输层150的材料可以包括碘化铜(CuI)、硫氰酸亚铜(CuSCN)、Spiro-OMeTAD(2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴)、P3HT(3-己基噻吩的聚合物)以及PTAA(聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺])中的一种或多种，本发明并非以此为限。
在本发明的一实施例中，在含溴有机盐层140上形成空穴传输层150的方法包括旋涂法、溶液法和热蒸发法中的一种或多种。
优选的，在完成含溴有机盐层140的制备之后，可以在采用旋涂法制备空穴传输层150。在一些示例中，可以先将56.78mg的Spiro-OMeTAD溶于0.8mL氯苯，然后加入掺杂物14μL的LiTFSI(双三氟甲烷磺酰亚胺锂)溶液(520mg/mL的乙腈溶液)、23.2μL的Co(III)TFSI(双三氟磺酰亚胺盐钴基配合物)溶液(300mg/mL的乙腈溶液)和23.0μL的四叔丁基吡啶。取30μL上述溶液滴加在光吸收层130或含溴有机盐层140上，以4000rpm的速度旋涂30秒，完成空穴传输层150的制备。
步骤450，在空穴传输层150上设置电极160。
在本发明的一实施例中，电极160的材料可以是金属。优选的，电极160的材料可以是金(Au)或银(Ag)，但本发明并非以此为限。
在本发明的一实施例中，在空穴传输层150上设置电极160的方法包括热蒸发法。
优选的，在步骤440之后，可以采用热蒸发法进行电极160的制备。在一些示例中，可以将样品放入热蒸发仪中，进行电极160的制备。示例性的，当电极160的材料为金时，可以形成厚度为100nm的金电极。
本发明的太阳能电池的制作方法，通过使用宽带隙组分的钙钛矿材料作为光吸收层130，并在光吸收层130和空穴传输层150之间形成含溴有机盐层140，有效地解决了光吸收层130界面的缺陷以及各功能层间能级的不匹配的问题，克服了现有钙钛矿太阳能电池技术的不足。同时，还优化电荷由光吸收层130向空穴传输层150的传输径，获得了较高的开路电压，提高了太阳电池100的稳定性和效率。此外，本发明的太阳能电池100还具有工艺简单、成本较低和重复性好等优点。
在此使用了图4所示的流程图来说明根据本申请的实施例的测试方法所执行的步骤/操作。应当理解的是，以上或以下步骤/操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤/操作。同时，或将其他步骤/操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步步骤/操作。
应当注意，以上描述的太阳能电池的制作方法可适于制作例如图1所示的太阳能电池100，但本发明并不以此为限。
本实施例的太阳能电池的制作方法的其他实施细节可参考图1至图3所描述的实施例，在此不再展开。本领域技术人员可以根据实际需要对该制作方法的具体操作步骤的优先顺序做出适当的调整，本发明并非以此为限。
本发明的以上实施例提出了一种太阳能电池的制作方法，该方法适于制备较高开路电压的太阳能电池，工艺简单且成本较低。
可以理解，尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价的任意组合。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。
同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个申请实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (9)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
基底；
电子传输层，设于所述基底上；
光吸收层，设于所述电子传输层上；
空穴传输层，设于所述光吸收层上；
电极，设于所述空穴传输层上；以及
含溴有机盐层，设于所述光吸收层和所述空穴传输层之间；
其中，所述光吸收层为宽带隙钙钛矿材料，所述含溴有机盐层的材料包括甲基溴化胍。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述含溴有机盐层的厚度为1-20nm。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述宽带隙钙钛矿材料为ABX3型化合物，其中A为Cs+、CH3NH3 +和CH2(NH2)2 +的混合组分，Cs+的含量为5％-25％，CH3NH3 +的含量为5％-15％，CH2(NH2)2 +的含量为60％-90％；B为Pb2+；X为I-和Br-的混合组分，I-的含量为50％-95％，Br-的含量为5％-50％。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述宽带隙钙钛矿材料的带隙宽度为1.6-1.8eV。
5.一种太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：
提供基底；
在所述基底上形成电子传输层；
在所述电子传输层上形成光吸收层；
在所述光吸收层上形成含溴有机盐层,所述含溴有机盐层的材料包括甲基溴化胍；
在所述含溴有机盐层上形成空穴传输层；
在所述空穴传输层上设置电极；
其中，所述光吸收层为宽带隙钙钛矿材料；在所述基底上形成所述电子传输层的方法包括旋涂法、溶胶凝胶法、喷雾热解法、水热法和磁控溅射法中的一种或多种；在所述光吸收层上形成所述空穴传输层的方法包括旋涂法、溶液法和热蒸发法中的一种或多种；在所述空穴传输层上设置所述电极的方法包括热蒸发法。
6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述含溴有机盐层的厚度为1-20nm。
7.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，在所述光吸收层上形成所述含溴有机盐层的方法包括旋涂法、溶液法和热蒸发法中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，在所述电子传输层上形成所述光吸收层的方法包括溶液法和/或热蒸发法；所述宽带隙钙钛矿材料为ABX3型化合物，其中A为Cs+、CH3NH3 +和CH2(NH2)2 +的混合组分，Cs+的含量为5％-25％，CH3NH3 +的含量为5％-15％，CH2(NH2)2 +的含量为60％-90％；B为Pb2+；X为I-和Br-的混合组分，I-的含量为50％-95％，Br-的含量为5％-50％。
9.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述宽带隙钙钛矿材料的带隙宽度为1.6-1.8eV。
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