CN115485872A - 太阳能电池 - Google Patents

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松井太佑
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Abstract

太阳能电池(100)依次具备第1基板(1)、第1空穴传输层(2)、第1光电转换层(3)及第2光电转换层(5)。第1光电转换层(3)包含钙钛矿型化合物。第2光电转换层(5)包含光电转换材料。所述钙钛矿型化合物的带隙大于所述光电转换材料的带隙。对于第1光电转换层(3)的吸收波长，第1空穴传输层(2)的折射率nA满足以下的关系式(1)。关系式(1)：所述第1基板的折射率≤nA≤所述第1光电转换层的折射率。进而，对于第1光电转换层(3)的透射波长且第2光电转换层(5)的吸收波长，第1空穴传输层(2)的折射率nB满足以下的关系式(2)。关系式(2)：所述第1基板的折射率≤nB≤所述第1光电转换层的折射率。

Description

太阳能电池
技术领域
本公开涉及一种太阳能电池。
背景技术
近年来，作为新的太阳能电池，正在推进钙钛矿型太阳能电池的研究开发。
在钙钛矿型太阳能电池中，作为光电转换材料，使用由化学式ABX3(这里，A为1价阳离子、B为2价阳离子、且X为卤素阴离子)所表示的钙钛矿型化合物。
非专利文献1中，作为钙钛矿型太阳能电池的光电转换材料，公开了使用由化学式CH3NH3PbI3(以下称作“MAPbI3”)所表示的钙钛矿型化合物的钙钛矿型太阳能电池。非专利文献1中公开的钙钛矿型太阳能电池中，由MAPbI3所表示的钙钛矿型化合物、TiO2及Spiro-OMeTAD分别作为光电转换材料、电子传输材料及空穴传输材料使用。
非专利文献2公开了钙钛矿型串联太阳能电池。钙钛矿型串联太阳能电池具有将使用了带隙彼此不同的钙钛矿型化合物的多个太阳能电池相互层叠的构成。钙钛矿型串联太阳能电池可以提高光电转换效率。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:Julian Burschka et al.,"Sequential deposition as a routeto high-performance perovskite-sensitized solar cells",Nature,vol.499,pp.316-319,18July 2013
非专利文献2:Renxing Lin等,“Monolithic all-perovskite tandem solarcells with 24.8％efficiency exploiting comproportionation to suppress Sn(ii)oxidation in precursor ink”,Nature Energy,vol.4,pp.864-873,2019.
发明内容
发明所要解决的课题
本公开的目的在于提供具有高光电转换效率的钙钛矿型串联太阳能电池。
用于解决课题的手段
本公开涉及一种太阳能电池，其依次具备：
第1基板、
第1空穴传输层、
第1光电转换层、及
第2光电转换层，
其中，所述第1光电转换层包含钙钛矿型化合物，
所述第2光电转换层包含光电转换材料，
所述钙钛矿型化合物的带隙大于所述光电转换材料的带隙，
对于所述第1光电转换层的吸收波长，所述第1空穴传输层的折射率nA满足以下的关系式(1)，
关系式(1)：所述第1基板的折射率≤nA≤所述第1光电转换层的折射率
对于所述第1光电转换层的透射波长且所述第2光电转换层的吸收波长，所述第1空穴传输层的折射率nB满足以下的关系式(2)，
关系式(2)：所述第1基板的折射率≤nB≤所述第1光电转换层的折射率。
发明的效果
本公开提供具有高光电转换效率的钙钛矿型串联太阳能电池。
附图说明
图1为表示第1实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的概略剖视图。
图2为表示第2实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的概略剖视图。
图3A为表示第3实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的概略剖视图。
图3B为表示第3实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的变形例的概略剖视图。
图4A为表示第4实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的概略剖视图。
图4B为表示第4实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的变形例的概略剖视图。
图5为表示第5实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的概略剖视图。
图6为表示对于波长1000nm的光的第1空穴传输层的折射率对掺杂有聚(4-苯乙烯磺酸)的聚(3,4-乙烯二氧基噻吩)(以下称作“PEDOT：PSS”)的体积分数的依赖性的曲线图。
图7为表示实施例1、比较例1及比较例2的太阳能电池中顶电池在模拟太阳光照射时的电流电压特性的曲线图。
图8为表示实施例1及比较例1的太阳能电池中顶电池的透射光谱的曲线图。
具体实施方式
<术语的定义>
本说明书中使用的术语“钙钛矿型化合物”是指由化学式ABX3(这里，A为1价阳离子、B为2价阳离子及X为卤素阴离子)所表示的钙钛矿型结晶结构体及具有与其类似的结晶的结构体。
本说明书中使用的术语“钙钛矿型太阳能电池”是指包含钙钛矿型化合物作为光电转换材料的太阳能电池。
本说明书中使用的术语“串联太阳能电池”是指具有将使用了带隙彼此不同的光电转换材料的多个太阳能电池相互层叠的构成的层叠型太阳能电池。
本说明书中使用的术语“钙钛矿型串联太阳能电池”是指在串联太阳能电池中，构成该串联太阳能电池的至少一个太阳能电池中使用的光电转换材料是钙钛矿型化合物。
<成为本公开的基础的见解>
以下，说明成为本公开的基础的见解。
串联太阳能电池一般具有层叠有使用了带隙宽的光电转换材料的太阳能电池(以下称为“顶电池”)、和使用了带隙窄的光电转换材料的太阳能电池(底电池)的结构。串联太阳能电池中，使用了带隙宽的光电转换材料的太阳能电池一般被配置在光入射侧，被称作“顶电池”。使用了带隙窄的光电转换材料的太阳能电池一般被配置在光入射侧的相反侧，被称作“底电池”。通过将使用了带隙彼此不同的光电转换材料的太阳能电池层叠，可以在底电池处将入射光中的在顶电池处不能吸收的波长的光吸收而进行发电。由此，相比较于使用了一个光电转换材料的太阳能电池，可以在宽频带中将光活用，从而可以提高太阳能电池的转换效率。
将钙钛矿型太阳能电池相互层叠，作为串联太阳能电池使用时，如非专利文献2所示，通常的结构是在从基板侧开始依次配置有第1电极、空穴传输层、光电转换层及电子传输层的顶电池上，隔着复合(recombination)层而层叠底电池。
此时，在顶电池的空穴传输层中一般使用p型金属氧化物半导体或p型有机半导体聚合物。使用p型金属氧化物半导体时，由于通常p型金属氧化物半导体使用真空工艺进行制膜，因此难以使用与钙钛矿型材料相同的涂布工艺。为了实现涂布工艺，例如有对p型金属氧化物半导体进行纳米粒子化，涂布分散有该纳米粒子的溶液的方法。但是，由于通过本方法制作的膜的电阻高，因此不适用于太阳能电池。另外，p型金属氧化物半导体在长波长区域中的折射率比第1电极的材料及钙钛矿型材料的折射率还大。这成为在空穴传输层与相对于入射的光的行进方向位于上游侧的层及位于下游侧的层的各自界面中、长波长区域的光的反射增大的要因。由此，透过顶电池的长波长光的量减少，底电池的效率降低。此外，例如在非专利文献2中所示的上述的一般构成中，与空穴传输层相邻且相对于入射的光的行进方向位于空穴传输层的上游侧的层为第1电极、或在基板兼作第1电极时为基板。另外，与空穴传输层相邻且相对于入射的光的行进方向位于空穴传输层的下游侧的层为光电转换层。
另一方面，使用p型有机半导体聚合物时，可以使用涂布工艺容易地进行制膜。但是，p型有机半导体聚合物的折射率比第1电极的材料及钙钛矿型材料明显地低。这成为在空穴传输层与相对于入射的光的行进方向位于上游侧的层及位于下游侧的层的各自界面中、光的反射增大的要因。因此，空穴传输层与相邻的各自层的界面中的反射增大，可抑制太阳能电池的效率的提高。
鉴于这些见解，本发明人等发现，能够通过涂布工艺实现低电阻的膜，且通过实现长波长及短波长下的折射率位于钙钛矿型材料与第1电极材料的中间的顶电池的空穴传输层材料，可以在串联太阳能电池中实现高的转换效率。
以下，一边参照附图一边详细地说明本公开的实施方式。
<本公开的实施方式>
(第1实施方式)
图1为表示第1实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的概略剖视图。如图1所示，第1实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池100在第1基板1上具有顶电池101及底电池102。
顶电池101具有第1空穴传输层2、第1光电转换层3及第1电子传输层4。底电池102具有第2光电转换层5。第1实施方式的太阳能电池100从光入射面开始依次、即从图1的下部开始依次具备第1基板1、第1空穴传输层2、第1光电转换层3、第1电子传输层4及第2光电转换层5。换而言之，第1实施方式的太阳能电池100满足以下(1)～(3)的条件。然而，(3)的条件虽然优选满足，但也可以不满足。
(1)第1光电转换层3设置在第1基板1与第2光电转换层5之间。
(2)第1空穴传输层2设置在第1基板1与第1光电转换层3之间。
(3)第1电子传输层4设置在第1光电转换层3与第2光电转换层5之间。
顶电池101也可没有第1电子传输层4。即，第1实施方式的太阳能电池100也可以依次具备第1基板、第1空穴传输层、第1光电转换层及第2光电转换层。
此外，在构成第1实施方式的太阳能电池100的上述各种层之间还可以适当设置抑制各种层在界面的复合、或者将各种层彼此粘接的其它层。
第1光电转换层3包含钙钛矿型化合物。第2光电转换层5包含光电转换材料。此时，钙钛矿型化合物的带隙比第2光电转换层5所含的光电转换材料的带隙大。根据本构成，在第1光电转换层3中，将短波长的光吸收。这里，短波长的光是指例如波长300nm～700nm的光。进而，在第2光电转换层5中，将长波长的光吸收。这里，长波长的光是指例如波长700nm～1200nm的光。通过采用这种构成，太阳能电池100可以效率良好地将光吸收。
对于第1光电转换层3的吸收波长，第1空穴传输层2的折射率nA满足以下的关系式(1)。
关系式(1)：第1基板1的折射率≤nA≤第1光电转换层3的折射率
进而，对于第1光电转换层3的透射波长、且第2光电转换层5的吸收波长，第1空穴传输层2的折射率nB满足以下的关系式(2)。
关系式(2)：第1基板1的折射率≤nB≤第1光电转换层3的折射率
第1空穴传输层2通过满足上述关系式(1)及(2)，第1实施方式的太阳能电池100可以效率良好地将光活用，结果可以实现高的光电转换效率。
第1空穴传输层2也可以包含p型金属氧化物半导体和p型有机半导体聚合物这两者。在第1空穴传输层2的内部，优选p型金属氧化物半导体和p型有机半导体聚合物均匀地分布。第1空穴传输层2的内部中的p型金属氧化物半导体和p型有机半导体聚合物的分布均匀时，第1空穴传输层2的内部中，折射率差减小。因此，由于第1空穴传输层2可以效率良好地使光透过，因此可以提高光电转换效率。
p型金属氧化物半导体的例子为氧化镍(NiO)、氧化铜(I)(Cu2O)及氧化铜(II)(CuO)等。p型金属氧化物半导体也可以是选自NiO、Cu2O及CuO中的至少1种。
p型有机半导体聚合物的例子为骨架内包含叔胺的苯胺、三苯胺衍生物、或包含噻吩结构的PEDOT化合物。p型有机半导体聚合物也可以是选自骨架内包含叔胺的苯胺、三苯胺衍生物及包含噻吩结构的PEDOT化合物中的至少1种。
p型有机半导体聚合物的例子为聚[双(4-苯基)(2,4,6-三苯基甲基)胺](以下称作“PTAA”)、(2,2’，7,7’-四(N,N-二对甲氧基苯基氨基)-9,9’-螺二芴)(以下称作“Spiro-OMeTAD”)、或PEDOT：PSS。
第1空穴传输层2例如也可以通过选择上述p型金属氧化物半导体中的至少1种材料、且选择上述p型有机半导体聚合物中的至少1种材料、并将选自两者的材料组合来实现。
p型金属氧化物半导体优选为粒子状的。通过使p型金属氧化物半导体具有粒子状的形状，可以使p型金属氧化物半导体均匀地分散在p型有机半导体聚合物中。此时，p型金属氧化物半导体的粒子的尺寸比太阳能电池100吸收的光的波长还小，优选为光的波长的四分之一以下。根据上述构成，第1空穴传输层2具有适于太阳能电池100的低电阻、且可以实现能够将长波长的光和短波长的光两者最大地活用的第1空穴传输层。因此，根据上述构成，第1实施方式的太阳能电池100能够效率良好地将光活用，作为太阳能电池可以实现高的光电转换效率。
关于构成第1实施方式的太阳能电池100的各层的详细情况及第1空穴传输层2的更详细的构成容后叙述。
(第2实施方式)
图2为表示第2实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的概略剖视图。第2实施方式的太阳能电池200是在第1实施方式的太阳能电池100中追加有多个层的构成。如图2所示，第2实施方式的太阳能电池200在第1基板1上具有顶电池101、中间层10及底电池102。中间层10作为将电子与空穴复合的复合层发挥功能。第2实施方式的顶电池101中依次设置有第1电极层8、第1空穴传输层2、第1光电转换层3及第1电子传输层4。另外，第2实施方式的底电池102中依次设置有第2空穴传输层6、第2光电转换层5、第2电子传输层7及第2电极层9。中间层10设置在第1电子传输层4与第2空穴传输层6之间。第2空穴传输层6设置在中间层10与第2光电转换层5之间。第2电子传输层7按照依次配置第2电子传输层7、第2光电转换层5及第2空穴传输层6的方式进行设置。
第2实施方式的太阳能电池200通过介由外部电路而在光照射中将第1电极层8及第2电极层9连接，可以获得发电。
第1空穴传输层2、第1光电转换层3及第2光电转换层5分别具有与第1实施方式中说明过的第1空穴传输层2、第1光电转换层3及第2光电转换层5相同的构成。因此，第2实施方式的太阳能电池200与第1实施方式的太阳能电池100同样，可以效率良好地将光活用，结果可以实现高的光电转换效率。
(第3实施方式)
图3A为表示第3实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的概略剖视图。第3实施方式的太阳能电池300A是在第1实施方式的太阳能电池100中追加有多个层的构成。如图3A所示，第3实施方式的太阳能电池300A在第1基板1上设有顶电池101、且在第2基板11上设有底电池102。顶电池101与底电池102通过中间层14接合。即，中间层14作为将顶电池101与底电池102接合的接合层发挥功能。第3实施方式的顶电池101中依次设置有第1电极层8、第1空穴传输层2、第1光电转换层3、第1电子传输层4及第3电极层12。另外，底电池102中依次设置有第4电极层13、第2空穴传输层6、第2光电转换层5、第2电子传输层7及第2电极层9。中间层14设置在第3电极层12与第2基板11之间。第2基板11设置在中间层14与第4基板13之间。
第3实施方式的太阳能电池300A通过介由外部电路而在光照射中将第1电极层8与第3电极层12连接，可以获得来自顶电池101的发电。另外，通过介由外部电路而在光照射中将第2电极层9与第4电极层13连接，可以获得来自底电池102的发电。
第1空穴传输层2、第1光电转换层3及第2光电转换层5分别具有与第1实施方式中说明过的第1空穴传输层2、第1光电转换层3及第2光电转换层5相同的构成。因此，第3实施方式的太阳能电池300A与第1实施方式的太阳能电池100同样，可以效率良好地将光活用，结果可以实现高的光电转换效率。
图3B为表示第3实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的变形例的概略剖视图。如图3B所示，作为第3实施方式的太阳能电池的变形例的太阳能电池300B也可以在底电池102中依次设置有第4电极层13、第2电子传输层7、第2光电转换层5、第2空穴传输层6及第2电极层9。即使在即使在本构成中，也可以与图3A所示的太阳能电池300A同样，实现高的转换效率。
(第4实施方式)
图4A为表示第4实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的概略剖视图。第4实施方式的太阳能电池400A是在第1实施方式的太阳能电池100中追加有多个层的构成。如图4A所示，第4实施方式的太阳能电池400A在第1基板1上设有顶电池101、且在第2基板11上设有底电池102。顶电池101与底电池102通过中间层14接合。即，中间层14作为将顶电池101与底电池102接合的接合层发挥功能。第4实施方式的顶电池101中依次设置有第1电极层8、第1空穴传输层2、第1光电转换层3、第1电子传输层4及第3电极层12。另外，底电池102中依次设置有第2电极层9、第2电子传输层7、第2光电转换层5、第2空穴传输层6及第4电极层13。中间层14设置在第3电极层12与第4电极层13之间。
第4实施方式的太阳能电池400A通过介由外部电路而在光照射中将第1电极层8与第3电极层12连接，可以获得来自顶电池101的发电。另外，通过介由外部电路而在光照射中将第2电极层9与第4电极层13连接，可以获得来自底电池102的发电。
第1空穴传输层2、第1光电转换层3及第2光电转换层5分别具有与第1实施方式中说明过的第1空穴传输层2、第1光电转换层3及第2光电转换层5相同的构成。因此，第4实施方式的太阳能电池400A与第1实施方式的太阳能电池100同样，可效率良好地将光活用，结果可以实现高的光电转换效率。
图4B为表示第4实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的变形例的概略剖视图。如图4B所示，作为第4实施方式的太阳能电池的变形例的太阳能电池400B也可以在底电池102中依次设置有第2电极层9、第2空穴传输层6、第2光电转换层5、第2电子传输层7及第4电极层13。即使在本构成中，也可以与图4A所示的太阳能电池400A同样，实现高的转换效率。
(第5实施方式)
图5为表示第5实施方式的钙钛矿型串联太阳能电池的概略剖视图。第5实施方式的太阳能电池500是在第1实施方式的太阳能电池100中追加有多个层的构成。如图5所示，第5实施方式的太阳能电池500在第1基板1上设有顶电池101及底电池102。顶电池101与底电池102通过中间层14接合。即，中间层14作为将顶电池101与底电池102接合的接合层发挥功能。第5实施方式的顶电池101中依次设置有第1电极层8、第1空穴传输层2、第1光电转换层3、第1电子传输层4及第3电极层12。另外，底电池102中依次设置有第4电极层13、第2光电转换层5及第2电极层9。中间层14设置在第3电极层12与第4电极层13之间。
第5实施方式的太阳能电池500在第2光电转换层5的光入射侧那面、即图5中下侧的面上设有凹凸形状。按照将该凹凸形状被覆的方式设置第4电极层13。
第5实施方式的太阳能电池通过介由外部电路而在光照射中将第1电极层8与第3电极层12连接，可以获得来自顶电池101的发电。另外，通过介由外部电路而在光照射中将第2电极层9与第4电极层13连接，可以获得来自底电池102的发电。
第1空穴传输层2、第1光电转换层3及第2光电转换层5分别具有与第1实施方式中说明过的第1空穴传输层2、第1光电转换层3及第2光电转换层5相同的构成。因此，第5实施方式的太阳能电池500A与第1实施方式的太阳能电池100同样，可效率良好地将光活用，结果可以实现高的光电转换效率。
以下，对构成上述第1实施方式～第5实施方式的太阳能电池的各层详细地进行说明。
(第1基板1)
第1基板1对作为钙钛矿型太阳能电池的顶电池101的各层进行保持。第1基板1可以由透明的材料形成。例如可以使用玻璃基板或塑料基板(包括塑料膜)。另外，第1电极层8具有充分的强度时，可以通过第1电极层8对各层进行保持，因此，此时第1基板1也可以兼作电极层。换而言之，也可以使用可作为第1基板1发挥功能的第1电极层。
(第1空穴传输层2)
空穴传输层是传输空穴的层。第1～第5实施方式中，第1空穴传输层2包含p型金属氧化物半导体及p型有机半导体聚合物这两者。如第1实施方式中说明的那样，第1～第5实施方式中，第1空穴传输层2在层内部中，优选p型金属氧化物半导体与p型有机半导体聚合物均匀地分布。作为p型金属氧化物半导体，可以使用CuO、Cu2O、或NiO等。作为p型有机半导体聚合物，可以使用PTAA、Spiro-OMeTAD、或PEDOT：PSS等。第1空穴传输层2可以通过选择上述p型金属氧化物半导体中的至少1种材料、且选择上述p型有机半导体聚合物中的至少1种材料、并将这两者组合来实现。
另外，如第1实施方式中说明的那样，p型金属氧化物半导体优选为粒子状。通过为粒子状，可以使其均匀地分散在p型有机半导体聚合物中。此时，粒子的大小比太阳能电池吸收的光的波长还小，优选为波长的四分之一以下。
第1空穴传输层2中，p型金属氧化物半导体可以为NiO、且p型有机半导体聚合物可以为PEDOT：PSS。NiO特别是对于长波长的光具有高的折射率。PEDOT：PSS对于短波长及长波长的光具有低的折射率。因此，通过将NiO和PEDOT：PSS组合，适当调整NiO与PEDOT：PSS的混合比率(例如体积比率)，可以从大范围内实现所希望的折射率。
例如，当第1空穴传输层2由NiO及PEDOT：PSS的混合物构成时，p型有机半导体聚合物相对于第1空穴传输层2中的p型金属氧化物半导体和p型有机半导体聚合物之和的体积比率也可以为0.12以上且0.46以下。该体积比例也就是说，用(p型有机半导体聚合物的体积)/{(p型金属氧化物半导体的体积)+(p型有机半导体聚合物的体积)}来表示。
上述体积比率为0.12以上且0.46以下时，第1空穴传输层2例如对于长波长及短波长的光的折射率，可以具有位于钙钛矿型材料的折射率、与第1基板1所用材料的折射率及可设置在第1基板1和第1空穴传输层2间的电极材料的折射率之间的折射率。因此，根据该构成，可以使光效率良好地到达第1光电转换层3及第2光电转换层5，提高太阳能电池100的光电转换效率。
对于波长500nm的光，也可以满足上述关系式(1)。
进而，对于波长1000nm的光，也可以满足上述关系式(2)。
对于上述波长的光，通过使第1空穴传输层2满足上述关系式(1)及(2)，第1～第5实施方式的串联太阳能电池可以效率良好地将光活用，结果可以实现高的光电转换效率。
如第2～第5实施方式的太阳能电池那样，当为在第1基板1与第1空穴传输层2之间设有第1电极层8的构成时，对于波长500nm的光，第1空穴传输层2的折射率nA也可以满足以下的关系式(3)。
关系式(3)：所述第1电极层的折射率≤nA≤所述第1光电转换层的折射率
进而为上述构成时，对于波长1000nm的光，第1空穴传输层2的折射率nB也可以满足以下的关系式(4)。
关系式(4)：所述第1电极层的折射率≤nB≤所述第1光电转换层的折射率
通过使第1空穴传输层2满足上述关系式(3)及(4)，第2～第5实施方式的串联太阳能电池可以效率更良好地将光活用，结果可以实现更高的光电转换效率。
对于波长500nm的光的第1空穴传输层2的折射率nA例如也可以为2.00以上且2.61以下。另外，对于波长1000nm的光的第1空穴传输层的折射率nB也可以为1.75以上且2.17以下。第1空穴传输层2在波长500nm及波长1000nm下分别具有上述范围的折射率，从而第1空穴传输层2易于满足通常在第1基板1、第1电极层8及第1光电转换层3中经常使用的材料的折射率和上述关系式(1)～(4)。因此，当折射率nA及nB满足上述范围时，第1～第5实施方式的串联太阳能电池可以效率良好地将光活用，结果可以实现高的光电转换效率。
第1空穴传输层2的厚度优选为1nm以上且1000nm以下，更优选为10nm以上且500nm以下，进一步优选为10nm以上且50nm以下。第1空穴传输层2的厚度若为1nm以上且1000nm以下，则可以表现出充分的空穴传输性。进而，若第1空穴传输层2的厚度为1nm以上且1000nm以下，则由于空穴传输层2的电阻低，因此高效率地将光转换为电。
第1空穴传输层2也可以包含支持电解质及溶剂。支持电解质及溶剂例如具有使第1空穴传输层2中的空穴稳定化的效果。
支持电解质的例子为铵盐或碱金属盐。铵盐的例子为高氯酸四丁基铵、六氟磷酸四乙基铵、咪唑鎓盐、或吡啶鎓盐。碱金属盐的例子为高氯酸锂或四氟硼酸钾。
第1空穴传输层2中含有的溶剂也可以具有高的离子传导性。该溶剂可以是水系溶剂或有机溶剂。从溶质的稳定化的观点出发，优选为有机溶剂。有机溶剂的例子为叔丁基吡啶、吡啶、或正甲基吡咯烷酮等杂环化合物。
第1空穴传输层2中含有的溶剂也可以是离子液体。离子液体可以单独使用或者与其它溶剂混合使用。离子液体在低挥发性及高阻燃性方面是优选的。
离子液体的例子为1-乙基-3-甲基咪唑四氰基硼酸盐等咪唑鎓化合物、吡啶化合物、脂环式胺化合物、脂肪族胺化合物、或偶氮胺化合物。
(第1光电转换层3)
第1光电转换层3含有钙钛矿型化合物。即，第1光电转换层3作为光电转换材料含有由1价阳离子、2价阳离子及卤素阴离子所构成的第1钙钛矿型化合物。光电转换材料为光吸收材料。
本实施方式中，第1钙钛矿型化合物可以是由化学式ABX3(这里，A为1价阳离子、B为2价阳离子、且X为卤素阴离子)所表示的化合物。
根据为钙钛矿型化合物而惯用的表现，本说明书中，A、B及X也分别称作A位点、B位点及X位点。
本实施方式中，第1钙钛矿型化合物可以具有由化学式ABX3所表示的钙钛矿型晶体结构。作为一个例子，1价阳离子位于A位点、2价阳离子位于B位点、且卤素阴离子位于X位点。
(A位点)
位于A位点的1价阳离子并无限定。1价阳离子的例子为有机阳离子或碱金属阳离子。有机阳离子的例子为甲基铵阳离子(即CH3NH3 +)、甲脒鎓阳离子(即NH2CHNH2 +)、苯基乙基铵阳离子(即C6H5C2H4NH3 +)、或胍鎓阳离子(即CH6N3 +)。碱金属阳离子的例子为铯阳离子(即Cs+)。
为了高光电转换效率，A位点例如也可以包含选自Cs+、甲脒鎓阳离子及甲基铵阳离子中的至少1者。
构成A位点的阳离子也可以混合上述多个有机阳离子。构成A位点的阳离子也可以将上述有机阳离子中的至少1者与金属阳离子中的至少1者混合。
(B位点)
位于B位点的2价阳离子并无限定。2价阳离子的例子为第13族元素～第15族元素的2价阳离子。例如B位点包含Pb阳离子、即Pb2+。
(X位点)
位于X位点的卤素阴离子并无限定。
位于A、B及X的各自位点的元素、即离子既可以是多种，也可以是一种。
钙钛矿型化合物的具体例子为CH3NH3PbI3、CH3CH2NH3PbI3、HC(NH2)2PbI3、CH3NH3PbBr3、CH3NH3Cl3、CsPbI3、或CsPbBr3等。
第1光电转换层3也可以包含光电转换材料以外的材料。例如，第1光电转换层3也可以进一步包含用于降低钙钛矿型化合物的缺陷密度的淬灭物质(quencher substance)。淬灭物质是氟化锡等氟化合物。淬灭物质相对于光电转换材料的摩尔比也可以为5％以上且20％以下。
第1光电转换层3也可以主要包含由1价阳离子、2价阳离子及卤素阴离子构成的钙钛矿型化合物。
句子“第1光电转换层3主要包含由1价阳离子、2价阳离子及卤素阴离子构成的钙钛矿型化合物”是指第1光电转换层3含有70质量％以上(优选含有80质量％以上)的由1价阳离子、2价阳离子及卤素阴离子构成的钙钛矿型化合物。
第1光电转换层3可以含有杂质。第1光电转换层3也可以进一步含有上述钙钛矿型化合物以外的化合物。
第1光电转换层3例如可以具有100nm以上且2000nm以下左右的厚度。第1光电转换层3中包含的钙钛矿型化合物可以使用基于溶液的涂布法或共蒸镀法等而形成。
另外，第1光电转换层3也可以是上述第1空穴传输层2及后述第1电子传输层4部分混在一起的形态，或者也可以是在膜内与第1电子传输层4及第1空穴传输层2具有多面积的界面的形态。
顶电池101有必要向底电池102透过长波长的光。换而言之，要求顶电池101将短波长的光吸收。因此，第1光电转换层3所含的钙钛矿型化合物的带隙大于第2光电转换层5所含的光电转换材料的带隙。例如，第1光电转换层3所含的钙钛矿型化合物为MAPbI3、FAPbI3、MAPbBr3、FAPbBr3等。
(第1电子传输层4)
第1电子传输层4例如接触于第1光电转换层3及第3电极层12。第1电子传输层4对电子进行传输。第1电子传输层4包含半导体。第1电子传输层4优选由带隙为3.0eV以上的半导体形成。作为半导体的例子，可举出有机或无机的n型半导体。
有机的n型半导体的例子为酰亚胺化合物、醌化合物、富勒烯或富勒烯的衍生物。无机的n型半导体的例子为金属氧化物、金属氮化物或钙钛矿型氧化物。金属氧化物的例子为Cd、Zn、In、Pb、Mo、W、Sb、Bi、Cu、Hg、Ti、Ag、Mn、Fe、V、Sn、Zr、Sr、Ga、Si、或Cr的氧化物。优选为TiO2。金属氮化物的例子为GaN。钙钛矿型氧化物的例子为SrTiO3、CaTiO3及ZnTiO3。
第1电子传输层4也可以由带隙大于6.0eV的物质形成。带隙大于6.0eV的物质的例子为：
(i)氟化锂或氟化钡等碱金属或碱土类金属的卤化物、或
(ii)氧化镁等碱土类金属的氧化物。
此时，为了确保第1电子传输层4的电子传输性，第1电子传输层4的厚度例如也可以为10nm以下。
第1电子传输层4也可以包含由彼此不同的材料构成的多个层。
另外，接触于该第1电子传输层4的电极中存在来自第1光电转换层3的空穴的阻挡性时，也可以不存在电子传输材料。此处的空穴的阻挡性是指在第1光电转换层3与电极之间没有形成欧姆接触。作为表现出这种功能的电极材料，可举出铝。
(第2光电转换层5)
第2光电转换层5中使用的光电转换材料具有比作为第1光电转换层3中使用的光电转换材料的钙钛矿型化合物更小的带隙。第2光电转换层5中使用的材料的例子为硅、钙钛矿型化合物、CIGS等黄铜矿型化合物、或GaAs等III-V族化合物等。
第2光电转换层5也可以具有与后述的第2电子传输层7及第2空穴传输层6部分地混在一起、或者在膜内呈具有多面积的界面的形态。
(第2空穴传输层6)
第2空穴传输层6含有空穴传输材料。空穴传输材料是对空穴进行传输的材料。空穴传输材料的例子为有机物或无机半导体。
作为第2空穴传输层6所含的空穴传输材料使用的代表性有机物及无机半导体的例子与作为第1空穴传输层2所含的空穴传输材料使用的材料相同。
第2空穴传输层6也可以包含由彼此不同的材料形成的多个层。
第2空穴传输层6的厚度优选为1nm以上且1000nm以下，更优选为10nm以上且500nm以下，进一步优选为10nm以上且50nm以下。第2空穴传输层6的厚度若为1nm以上且1000nm以下，则可以表现出充分的空穴传输性。进而，第2空穴传输层6的厚度若为1nm以上且1000nm以下，则由于第2空穴传输层6的电阻低，因此可以高效率地将光转换为电。
膜的形成方法可以采用公知的各种涂布法或印刷法。涂布法的例子为刮刀法、棒涂法、喷涂法、浸涂法、或旋涂法。印刷法的例子为丝网印刷法。
第2空穴传输层6也可以包含支持电解质及溶剂。支持电解质及溶剂例如具有使第2空穴传输层6中的空穴稳定化的效果。
第2空穴传输层6中也可以包含的支持电解质及溶剂的例子与第1空穴传输层2中也可以包含的支持电解质及溶剂的例子相同。
(第2电子传输层7)
第2电子传输层7是具有与第1电子传输层4相同功能的层，可以使用相同的材料及构成。
(第1电极层8)
第1电极层8具有导电性。另外，第1电极层8具有透光性。第1电极层8例如使可见光区域～近红外区域的光透过。第1电极层8例如可以使用透明、具有导电性的金属氧化物形成。这种金属氧化物的例子为：
(i)铟-锡复合氧化物、
(ii)掺杂有锑的氧化锡、
(iii)掺杂有氟的氧化锡、
(iv)掺杂有选自硼、铝、镓及铟中的至少1种的氧化锌、或
(v)或它们的复合物。
第1电极层8可以使用不透明的材料、设置光透过的图案来形成。光透过的图案的例子为线状、波浪线状、格子状、或多个微细贯通孔规则或不规则地排列的冲孔金属状的图案。第1电极层8具有这些图案时，光可以透过不存在电极层材料的部分。不透明的材料的例子为铂、金、银、铜、铝、铑、铟、钛、铁、镍、锡、锌、或包含它们中的任一者的合金。具有导电性的碳材料也可以作为不透明的材料使用。
第1电极层8的透光率例如既可以为50％以上，也可以为80％以上。第1电极层8应该透过的光的波长依赖于第1光电转换层3及第2光电转换层5的吸收波长。第1电极层8的厚度例如为1nm以上且1000nm以下。
(第2电极层9、第3电极层12及第4电极层13)
第2电极层9、第3电极层12及第4电极层13是具有与第1电极层8相同功能的层，可以使用相同的材料及构成。
另外，如第2实施方式的太阳能电池200那样，当第2电极层9设置在最远离光入射侧(图2中为下侧)的位置时，第2电极层9没有必要具有透光性，也可以在不对不透明的电极材料进行加工的情况下使用。
(作为复合层发挥功能的中间层10)
作为复合层发挥功能的中间层10是设置在顶电池101与底电池102的中间、用于实现电连接的层。中间层10具有导电性。另外，中间层10具有透光性。中间层10例如使可见光区域～近红外区域的光透过。
中间层10例如可以使用透明、具有导电性的金属氧化物形成。这种金属氧化物的例子为：
(i)铟-锡复合氧化物、
(ii)掺杂有锑的氧化锡、
(iii)掺杂有氟的氧化锡、
(iv)掺杂有选自硼、铝、镓及铟中的至少1种的氧化锌、或
(v)或它们的复合物。
中间层10可以使用不透明的材料、设置光透过的图案来形成。光透过的图案的例子为线状、波浪线状、格子状、或多个微细贯通孔规则或不规则地排列的冲孔金属状的图案。中间层10具有这些图案时，光可以透过材料不存在的部分。不透明的材料的例子为铂、金、银、铜、铝、铑、铟、钛、铁、镍、锡、锌、或包含它们中的任一者的合金。具有导电性的碳材料也可以作为不透明的材料使用。
(作为接合层发挥功能的中间层14)
作为接合层发挥功能的中间层14是设置在顶电池101与底电池102的中间、用于机械保持顶电池101及底电池102的层。中间层14具有透光性。中间层14例如使可见光区域～近红外区域的光透过。
中间层14例如可以使用透明的树脂材料形成。中间层14的材料的例子为聚甲基丙烯酸甲酯树脂、硅树脂、或环氧树脂等。
另外，中间层14可以通过使用不透明的材料、形成为光透过的图案状来实现。光透过的图案的例子为线状、波浪线状、格子状、或多个微细贯通孔规则或不规则地排列的冲孔金属状的图案。不透明的材料的例子为金属材料、或非透明的树脂材料。
(太阳能电池的制法的一个例子)
作为本实施方式的太阳能电池的顶电池101，可以分别利用以旋涂、喷涂、模具涂布、喷墨、凹版涂布及柔性版涂布等为代表的涂布技法、以及以蒸镀及溅射等为代表的物理蒸镀法(Physical vapor deposition：PVD)、使用了热、光或等离子体等的化学蒸镀法(Chemical vapor deposition：CVD)等，在第1基板1上形成第1电极层8、第1空穴传输层2、第1光电转换层3、第1电子传输层4及第3电极层12。同样地，作为底电池102，可以分别利用以旋涂、喷涂、模具涂布、喷墨、凹版涂布及柔性版涂布等为代表的涂布技法、以及以蒸镀及溅射等为代表的PVD、使用了热、光或等离子体等的CVD等，形成第4电极层13、第2空穴传输层6、第2光电转换层5、第2电子传输层7及第2电极层9。之后，通过使用中间层10或中间层14将顶电池101与底电池102一体化，可以形成太阳能电池。
(p型金属氧化物半导体及p型有机半导体聚合物的最佳混合比例)
本实施方式的太阳能电池中的第1空穴传输层2具有混合了p型金属氧化物半导体和p型有机半导体聚合物的构成。此时，当将p型金属氧化物半导体的折射率设定为N1、p型有机半导体聚合物的折射率设定为N2、第1空穴传输层2中的p型有机半导体聚合物的体积分数设定为f、第1空穴传输层2的折射率设定为N时，以下的式(3)成立。
[数学式1]
fKN12-N2)/(N12+2N2)]+(1-f)[(N22-W2)/(N22+2N2)]＝0 (3)
通过解式(3)，可以求出特定混合比例下的第1空穴传输层2的折射率N。
第1空穴传输层2的折射率在长波长(例如1000nm)区域中，优选大于第1电极层8的折射率、小于第1光电转换层3的折射率。此时，通过规定第1电极层8、第1光电转换层3、p型有机半导体聚合物及p型金属氧化物半导体的材料，可以决定与其材料构成相对应的p型金属氧化物半导体与p型有机半导体聚合物的最佳混合比例范围。
作为一个例子，计算第1电极层8使用锡掺杂氧化铟，作为第1光电转换层3使用在A位点采用Cs、CH3NH3及HC(NH2)2、B位点采用Pb、X位点采用I及Br的钙钛矿型化合物，作为p型有机半导体聚合物使用PEDOT：PSS，作为p型金属氧化物半导体使用NiO时的最佳比例范围。图6为表示对于波长1000nm的光的第1空穴传输层2的折射率对PEDOT：PSS的体积分数的依赖性的曲线图。若具体地进行说明，则横轴为PEDOT：PSS的体积分数(即PEDOT：PSS相对于PEDOT：PSS与NiO之和的体积比率)，纵轴为第1空穴传输层2的折射率。第1空穴传输层2的折射率优选成为第1电极层8的折射率与第1光电转换层3的折射率之间的范围。因此，优选PEDOT：PSS的体积分数为0.46以上且0.12以下的范围。
实施例
通过以下的实施例，更详细地说明本发明。
(实施例1)
以下，叙述实施例1的太阳能电池的制作方法。
首先，叙述实施例1的太阳能电池的顶电池制作方法。
最初准备具有0.7mm的厚度的玻璃基板作为第1基板。
接着，在第1基板上，作为第1电极层使用溅射法形成具有150nm的厚度的锡掺杂氧化铟层。
接着，在第1电极层上，通过使用旋涂法涂布第1空穴传输层的原料溶液，形成第1空穴传输层。第1空穴传输层的原料溶液如下形成：以1：1(体积比率)混合PEDOT：PSS分散液(Heraeus公司制)和NiO纳米粒子分散液(NanoGrade公司制)，通过施加超声波使NiO纳米粒子分散后，利用过滤器(粗细：0.2μm)过滤溶液而形成。
接着，在第1空穴传输层上使用旋涂法涂布第1光电转换层的原料溶液，从而形成第1光电转换层。第1光电转换层的原料溶液采用如下的方法进行制作：将0.92mol/L的PbI2(东京化成制)、0.17mol/L的PbBr2(东京化成制)、0.83mol/L的碘化甲脒鎓(GreatCellSolar制)(以下记载为“FAI”)、0.17mol/L的溴化甲基铵(GreatCell Solar制)(以下记载为“MABr”)及0.05mol/L的CsI(岩谷产业制)溶解在二甲亚砜(acros制)及N,N-二甲基甲酰胺(acros制)的混合溶剂中。关于第1光电转换层的原料溶液中使用的混合溶剂，二甲亚砜及N,N-二甲基甲酰胺的混合比为1：4(体积比)。
接着，在第1光电转换层上，通过使用蒸镀法连续地制膜厚度为25nm的富勒烯及厚度为5nm的浴铜灵(BCP：bathocuproine)，从而形成第1电子传输层。
接着，在第1电子传输层上使用溅射法制膜具有200nm的厚度的锡掺杂氧化铟层，形成第3电极层。
通过上述工序，获得实施例1的太阳能电池的顶电池。
接着，叙述实施例1的太阳能电池的底电池的制作方法。
最初准备具有0.7mm的厚度的玻璃基板作为第2基板。
接着，在第2基板上，作为第4电极使用溅射法形成具有150nm的厚度的锡掺杂氧化铟层。
接着，在第4电极上，通过使用旋涂法涂布第2空穴传输层的原料溶液，形成第2空穴传输层。溶液使用PEDOT：PSS分散液(Heraeus公司制)。
接着，在第2空穴传输层上使用旋涂法涂布第2光电转换层的原料溶液，从而形成第2光电转换层。第2光电转换层的原料溶液通过将0.84mol/L的SnI2(东京化成制)、0.84mol/L的FAI(GreatCell Solar制)、0.69mol/L的PbI2(东京化成制)及0.69mol/L的碘化甲基铵(GreatCell Solar制)(以下记载为“MAI”)溶解在二甲亚砜(acros制)及N,N-二甲基甲酰胺(acros制)的混合溶剂中来制作。关于第2光电转换层的原料溶液中使用的混合溶剂，二甲亚砜及N,N-二甲基甲酰胺的混合比为1：4(体积比)。
接着，在第2光电转换层上，通过使用蒸镀法连续地制膜厚度为25nm的富勒烯及厚度为5nm的浴铜灵(BCP)，从而形成第2电子传输层。
接着，在第2电子传输层上使用溅射法制膜具有100nm的厚度的银，形成第2电极层。
通过上述工序，获得实施例1的太阳能电池的底电池。
作为中间层使用环氧树脂，将顶电池的第3电极层与底电池的第2基板接合，从而获得实施例1的太阳能电池。即实施例1的太阳能电池具有与图3A所示的第3实施方式的太阳能电池300A相同的构成。
(比较例1)
比较例1的太阳能电池中，作为第1空穴传输层的原料溶液使用PEDOT：PSS分散液(Heraeus公司制)。其它工序与实施例1相同。
(比较例2)
比较例2的太阳能电池中，作为第1空穴传输层的原料溶液使用NiO纳米粒子(NanoGrade公司制)。其它工序与实施例1相同。
(实施例1、比较例1及比较例2的太阳能电池的性能比较)
测定实施例1、比较例1及比较例2的太阳能电池的顶电池的光电转换效率。在光电转换效率的测定中，使用太阳模拟器(分光计器株式会公司制)及电化学分析仪ALS(BAS株式会公司制)。通过太阳模拟器，实现按照保持近似于太阳光的光谱的方式重现的模拟太阳光(照度100mW/cm2)。将该模拟太阳光照射至顶电池。对于照射有模拟太阳光的顶电池，使用电化学分析仪一边改变施加电压一边测定输出电流值，从而测定太阳能电池的电流电压特性(以下记载为I-V特性)。由所得I-V特性的开路电压、短路电流及填充因子(fillfactor)计算转换效率。
图7为表示实施例1、比较例1及比较例2的太阳能电池中的顶电池在模拟太阳光照射时的I-V特性的曲线图。若具体地进行说明，则图7的横轴表示电压，纵轴表示电流密度。如图7所示，实施例1的太阳能电池顶电池与比较例1及比较例2相比较，可以确认短路电流较高。此时，如表1所示，太阳能电池的顶电池的转换效率为实施例1的太阳能电池：15.1％、比较例1的太阳能电池：14.5％、比较例2的太阳能电池：0.5％。因此可以确认，根据实施例1的构成，太阳能电池的效率得以提高。
接着，测定实施例1及比较例1的太阳能电池的顶电池的透射率。透射率的测定使用紫外可见近红外分光光度计SolidSpec-3700(岛津制作所制)。对于顶电池，一边使波长在300nm～1300nm的范围内变化、一边照射测定光。此时，将透过顶电池的光导入至积分球并进行扩散后，使用检测器测定强度，从而获得各波长下的透射率。
图8为表示实施例1及比较例1的太阳能电池中的顶电池的透射光谱的曲线图。若具体地进行说明，则图8的横轴表示波长、纵轴表示吸收率。如图8所示，可以确认实施例1的太阳能电池相比较于比较例1的太阳能电池，波长900nm～1300nm区域下的透射率较高。对图8所示的波长900nm～1300nm区域的透射率进行积分而就面积比进行了比较。实施例1的太阳能电池相对于比较例1的太阳能电池，入射至底电池的光的总量增加了约7.4％。
表1
光电转换效率(％) 波长900nm～1300nm下的透射率的积分值(%×nm)
实施例1 15.1 21787.9
比较例1 14.5 20288.2
比较例2 0.5 -
产业上的可利用性
本公开的太阳能电池例如作为设置在屋顶上的太阳能电池等各种太阳能电池是有用的。
符号说明：
1 第1基板
2 第1空穴传输层
3 第1光电转换层
4 第1电子传输层
5 第2光电转换层
6 第2空穴传输层
7 第2电子传输层
8 第1电极层
9 第2电极层
10 中间层
11 第2基板
12 第3电极层
13 第4电极层
14 中间层
100，200，300A，300B，400A，400B，500 太阳能电池
101 顶电池
102 底电池

Claims (20)

1.一种太阳能电池，其依次具备：
第1基板、
第1空穴传输层、
第1光电转换层、及
第2光电转换层，
其中，所述第1光电转换层包含钙钛矿型化合物，
所述第2光电转换层包含光电转换材料，
所述钙钛矿型化合物的带隙大于所述光电转换材料的带隙，
对于所述第1光电转换层的吸收波长，所述第1空穴传输层的折射率nA满足以下的关系式(1)，
关系式(1)：所述第1基板的折射率≤nA≤所述第1光电转换层的折射率
对于所述第1光电转换层的透射波长且所述第2光电转换层的吸收波长，所述第1空穴传输层的折射率nB满足以下的关系式(2)，
关系式(2)：所述第1基板的折射率≤nB≤所述第1光电转换层的折射率。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述第1空穴传输层包含p型金属氧化物半导体和p型有机半导体聚合物。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，所述p型金属氧化物半导体为选自氧化镍、氧化铜(I)及氧化铜(II)中的至少1种。
4.根据权利要求2或3所述的太阳能电池，其中，所述p型有机半导体聚合物为选自骨架内包含叔胺的苯胺、三苯胺衍生物及包含噻吩结构的聚(3,4-乙烯二氧基噻吩)化合物中的至少1种。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其中，所述p型有机半导体聚合物为选自掺杂有聚(4-苯乙烯磺酸)的聚(3,4-乙烯二氧基噻吩)、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三苯基甲基)胺]及(2,2’,7,7’-四(N,N-二对甲氧基苯基氨基)-9,9’-螺二芴)中的至少1种。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的太阳能电池，其中，
所述p型金属氧化物半导体为氧化镍，
所述p型有机半导体聚合物为掺杂有聚(4-苯乙烯磺酸)的聚(3,4-乙烯二氧基噻吩)。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，所述p型有机半导体聚合物相对于所述p型金属氧化物半导体与所述p型有机半导体聚合物之和的体积比率为0.12以上且0.46以下。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的太阳能电池，其中，
关于波长500nm的光，满足所述关系式(1)；
关于波长1000nm的光，满足所述关系式(2)。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其进一步具备设置在所述第1基板与所述第1空穴传输层之间的第1电极层，其中，
对于波长500nm的光，所述第1空穴传输层的折射率nA满足以下的关系式(3)，
关系式(3)：所述第1电极层的折射率≤nA≤所述第1光电转换层的折射率
对于波长1000nm的光，所述第1空穴传输层的折射率nB满足以下的关系式(4)，
关系式(4)：所述第1电极层的折射率≤nB≤所述第1光电转换层的折射率。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的太阳能电池，其中，
对于波长500nm的光的所述第1空穴传输层的折射率nA为2.00以上且2.61以下；
对于波长1000nm的光的所述第1空穴传输层的折射率nB为1.75以上且2.17以下。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的太阳能电池，其进一步具备第1电子传输层，其中，
所述第1电子传输层设置在所述第1光电转换层与所述第2光电转换层之间。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的太阳能电池，其进一步具备中间层，其中，
所述中间层设置在所述第2光电转换层与所述第1光电转换层之间。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池，其进一步具备第2空穴传输层，其中，
所述第2空穴传输层设置在所述中间层与所述第2光电转换层之间。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池，其进一步具备第2电子传输层，其中，
依次设置有所述第2电子传输层、所述第2光电转换层及所述第2空穴传输层。
15.根据权利要求14所述的太阳能电池，其进一步具备第1电极层及第2电极层，其中，
所述第1电极层设置在所述第1基板与所述第1空穴传输层之间，
所述第2电极层设置在所述第2电子传输层的与面向所述第2光电转换层的主面相反的一侧的主面上。
16.根据权利要求15所述的太阳能电池，其进一步具备第3电极层及第4电极层，其中，
所述第3电极层设置在所述中间层与所述第1光电转换层之间，
所述第4电极层设置在所述中间层与所述第2空穴传输层之间。
17.根据权利要求16所述的太阳能电池，其进一步具备第2基板，其中，
所述2基板设置在所述中间层与所述第4电极层之间。
18.根据权利要求16或17所述的太阳能电池，其中，所述中间层是将所述第3电极层与所述第4电极层接合的接合层。
19.根据权利要求12～18中任一项所述的太阳能电池，其中，所述中间层是将电子与空穴复合的复合层。
20.根据权利要求1～19中任一项所述的太阳能电池，其中，所述光电转换材料由硅构成。
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