CN116918482A - 太阳能电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能电池和制造该太阳能电池的方法，所述太阳能电池包括：包括钙钛矿化合物的光吸收层；和具有设置在所述光吸收层的一个表面和另一表面中的至少一个表面上的导电电荷传输层的钙钛矿太阳能电池，其中，光吸收层的所述一个表面设置为比光吸收层的所述另一表面更靠近阳光的入射表面，光吸收层的内部的光学带隙恒定或从所述一个表面朝向所述另一表面变小，并且光吸收层的所述一个表面的光学带隙大于光吸收层的所述另一表面的光学带隙。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池，更具体地，涉及一种应用钙钛矿太阳能电池的太阳能电池。
背景技术
在相关技术中，已经提出了将钙钛矿太阳能电池堆叠在体型太阳能电池(bulk-type solar cell)上的串联太阳能电池。钙钛矿太阳能电池吸收具有短波长的光，体型太阳能电池吸收具有长波长的光。因此，需要钙钛矿太阳能电池很好地吸收具有短波长的光并且很好地传输具有长波长的光，使得光能够很好地传输到体型太阳能电池以提高串联太阳能电池的效率。
当钙钛矿太阳能电池的厚度厚时，钙钛矿太阳能电池不能很好地传输具有长波长的光，因此，优选钙钛矿太阳能电池的厚度形成为较薄。然而，当钙钛矿太阳能电池的厚度变薄时，存在电流密度降低的问题。
因此，需要制造一种可以很好地传输具有长波长的光并且即使厚度薄也可以增加电流密度的钙钛矿太阳能电池。
发明内容
技术问题
本发明旨在解决上述问题，并且用于提供一种太阳能电池，其中钙钛矿太阳能电池的厚度可以形成为薄并且电流密度可以增加，从而提高效率。
另外，本发明是为了提供一种制造太阳能电池的方法，其中太阳能电池可以通过使用沉积工艺来制造，因此，可以容易地调节光吸收层中的卤族元素的含量。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供了一种包括钙钛矿太阳能电池的太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池包括：包括钙钛矿化合物的光吸收层；和包括在所述光吸收层的一个表面和另一表面中的至少一个表面中的导电电荷传输层，其中，光吸收层的一个表面设置为比光吸收层的另一表面更靠近阳光的入射表面，光吸收层的内部的光学带隙恒定或从所述一个表面朝向所述另一表面减小，并且光吸收层的一个表面的光学带隙大于光吸收层的另一表面的光学带隙。
光吸收层可以包含第一卤族元素和第二卤族元素，第一卤族元素的光学带隙大于第二卤族元素的光学带隙，包含在光吸收层的一个表面中的第一卤族元素的含量可以高于包含在光吸收层的另一表面中的第一卤族元素的含量，并且包含在光吸收层的一个表面中的第二卤族元素的含量可以低于包含在光吸收层的另一表面中的第二卤族元素的含量。
本发明提供了一种包括钙钛矿太阳能电池的太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池包括：包括钙钛矿化合物的光吸收层；和包括在所述光吸收层的一个表面和另一表面中的至少一个表面中的导电电荷传输层，其中，光吸收层的一个表面设置为比光吸收层的另一表面更靠近阳光的入射表面，光吸收层包含第一卤族元素和第二卤族元素，光吸收层的内部的第一卤族元素的含量恒定或从所述一个表面朝向所述另一表面减少，并且光吸收层的一个表面的第一卤族元素的含量高于光吸收层的另一表面的第一卤族元素的含量。
光吸收层的一个表面的第二卤族元素的含量可以低于光吸收层的另一表面的第二卤族元素的含量。
第一卤族元素的光学带隙可以大于第二卤族元素的光学带隙。
光吸收层可以进一步包含第三卤族元素，所述第三卤族元素具有小于第一卤族元素的光学带隙并且大于第二卤族元素的光学带隙的光学带隙。
光吸收层可以包括光学带隙最小的第一层、光学带隙中等的第二层和光学带隙最大的第三层，第一层可以与光吸收层的所述另一表面相邻，并且第三层可以与光吸收层的所述一个表面相邻。
光吸收层可以包含第一卤族元素和第二卤族元素，第一卤族元素的光学带隙可以大于第二卤族元素的光学带隙，第一层可以包含第二卤族元素并且可以不包含第一卤族元素，第二层可以包含第一卤族元素和第二卤族元素两者，并且第三层可以包含第一卤族元素并且可以不包含第二卤族元素。
光吸收层可以包含第一卤族元素和第二卤族元素，第一卤族元素的光学带隙可以大于第二卤族元素的光学带隙，第一层、第二层和第三层中的每一个可以包含第一卤族元素和第二卤族元素两者，第一卤族元素的含量可以在第三层中最高并且可以在第一层中最低，并且第二卤族元素的含量可以在第一层中最高并且可以在第三层中最低。
光吸收层可以进一步包含第三卤族元素，所述第三卤族元素的光学带隙小于第一卤族元素的光学带隙且大于第二卤族元素的光学带隙，并且第二层中的第三卤族元素的含量可以比第一层高，或者第二层中的第三卤族元素的含量可以比第三层高。
光吸收层可以进一步包含第三卤族元素，所述第三卤族元素的光学带隙小于第一卤族元素的光学带隙且大于第二卤族元素的光学带隙，并且第一层、第二层和第三层中的第三卤族元素的含量可以是均匀的。
太阳能电池可以进一步包括设置在钙钛矿太阳能电池下方的缓冲层和设置在缓冲层下方的体型太阳能电池。
本发明提供一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：形成包括钙钛矿化合物的光吸收层的步骤；和在所述光吸收层的一个表面和另一表面中的至少一个表面中形成导电电荷传输层的步骤，其中，形成光吸收层的步骤包括使选自胺类化合物和脒类化合物的至少一种化合物、包括二价正离子的有机金属化合物和至少一种卤化氢反应的步骤，光吸收层的所述一个表面设置为比光吸收层的所述另一表面更靠近阳光的入射表面，并且光吸收层的所述一个表面的光学带隙大于光吸收层的所述另一表面的光学带隙。
卤化氢可以包括第一卤化氢和第二卤化氢，包括在第一卤化氢中的第一卤族元素的光学带隙可以大于包括在第二卤化氢中的第二卤族元素的光学带隙，在形成光吸收层的一个表面时供应的第一卤化氢的含量可以高于在形成光吸收层的另一表面时供应的第一卤化氢的含量，并且在形成光吸收层的一个表面时供应的第二卤化氢的含量可以低于在形成光吸收层的另一表面时供应的第二卤化氢的含量。
卤化氢可以包括第一卤化氢和第二卤化氢，包括在第一卤化氢中的第一卤族元素的光学带隙可以大于包括在第二卤化氢中的第二卤族元素的光学带隙，在形成光吸收层的一个表面时供应的第一卤化氢的含量可以高于在形成光吸收层的一个表面时供应的第二卤化氢的含量，并且在形成光吸收层的另一表面时供应的第一卤化氢的含量可以低于在形成光吸收层的另一表面时供应的第二卤化氢的含量。
可以在形成光吸收层和导电电荷传输层之前进一步进行形成体型太阳能电池的工艺和在体型太阳能电池上形成缓冲层的步骤，并且光吸收层和导电电荷传输层可以形成在缓冲层上。
有益效果
根据本发明，可以实现以下效果。
根据本发明的实施例，光吸收层的光学带隙可以形成为具有各种范围，并且因此，钙钛矿太阳能电池的厚度可以形成为薄并且电流密度可以增加，从而提高太阳能电池的效率。
根据本发明的实施例，因为钙钛矿化合物是通过化学气相沉积(CVD)工艺使选自胺类化合物和脒类化合物的至少一种化合物、包括二价正离子的有机金属化合物和两种以上卤化氢反应来制造的，因此，容易调节光吸收层的光学带隙。
根据本发明的实施例，可以在室温至200℃，优选地在50℃至150℃的温度下通过化学气相沉积(CVD)工艺或原子层沉积(ALD)工艺形成薄膜，因此，可以防止最终得到的钙钛矿化合物的有机材料在进行CVD工艺或ALD工艺时分解。
根据本发明的实施例，最终得到的钙钛矿化合物的光吸收率、光学带隙、载流子迁移率和材料稳定性可以基于包括二价正离子的有机金属化合物的种类进行调节。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方案的太阳能电池的横截面图。
图2至图4是示出根据本发明的各实施方案的光吸收层的从底面到顶面的光学带隙的变化的图。
图5a至图5d是示出根据本发明的一个实施方案的制造太阳能电池的方法的工艺横截面图。
图6a至图6e是示出根据本发明的另一实施方案的制造太阳能电池的方法的工艺横截面图。
图7a至图7e是示出根据本发明的另一实施方案的制造太阳能电池的方法的工艺横截面图。
具体实施方式
本发明的优点和特征及其实现方法将通过以下参照附图描述的实施方案来阐明。然而，本发明可以以不同的形式实施并且不应理解为限于本文阐述的实施方案。而是，提供这些实施方案使得本发明将是透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。此外，本发明仅由权利要求书的范围限定。
在用于描述本发明的实施方案的附图中公开的形状、尺寸、比例、角度和数目仅是示例，并且因此，本发明不限于图示的细节。在整个申请中，相同的附图标记指代相同的要素。在下面的描述中，当相关已知技术的详细描述被确定为不必要地模糊本发明的要点时，将省略详细描述。在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”、“包含”的情况下，除非使用“仅”，否则可以添加另一部分。单数形式的术语可以包括复数形式，除非相反提及。
在解释要素时，尽管没有明确的描述，该要素也理解为包括误差范围。
在描述位置关系时，例如，当两个部分之间的位置关系被描述为“上”、“上方”、“下”和“邻近”时，除非使用“紧接”或“直接”，否则一个或多个其他部分可以设置在两个部分之间。
在描述时间关系时，例如，当时间顺序被描述为“之后”、“随后”、“接下来”、“之前”时，除非使用“刚好”或“直接”，否则可以包括不连续的情况。
应理解，尽管术语“第一”、“第二”等在本文中可以用于描述各种要素，但这些要素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个要素与另一要素区分开。例如，在不背离本发明的范围的情况下，第一要素可被称为第二要素，类似地，第二要素可被称为第一要素。
术语“至少一个”应理解为包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。例如，“第一项、第二项和第三项中的至少一个”的含义表示从第一项、第二项和第三项中的两项以上以及第一项、第二项或第三项中提出的所有项的组合。
本发明的各实施方案的特征可以部分地或整体地彼此结合或组合，并且可以如本领域技术人员能够充分理解的那样彼此不同地相互操作和在技术上驱动。本发明的实施方案可以彼此独立地实施，或者可以以互相依赖关系一起实施。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方案。
图1是根据本发明的一个实施方案的太阳能电池的横截面图，涉及一种钙钛矿太阳能电池堆叠在晶体太阳能电池上的串联太阳能电池。
如图1所示，根据本发明的一个实施方案的太阳能电池包括：晶体太阳能电池100、形成在晶体太阳能电池100的一个表面(例如，顶面)上的缓冲层200、形成在缓冲层200的一个表面(例如，顶面)上的钙钛矿太阳能电池300、形成在钙钛矿太阳能电池300的一个表面(例如，顶面)上的第一电极400以及形成在晶体太阳能电池100的一个表面(例如，底面)上的第二电极500。
晶体太阳能电池100包括：诸如晶片的半导体基板110、在半导体基板110的一个表面上的掺杂有特定掺杂剂的第一半导体层120以及在半导体基板110的另一表面上的掺杂有特定掺杂剂的第二半导体层130。
此外，在附图中，示出了半导体基板110的一个表面具有凹凸结构，因此，第一半导体层120也形成为与凹凸结构对应的形状，但本发明不限于此。半导体基板110的一个表面可以具有平坦结构，并且第一半导体层120也可以具有平坦结构。
另外，在附图中，示出了半导体基板110的另一表面具有平坦结构，因此，第二半导体层130也以平坦结构形成，但本发明不限于此。半导体基板110的另一表面可以形成为凹凸结构，并且第二半导体层130可以形成为对应于半导体基板110的另一表面的凹凸结构的形状。
半导体基板110可以由P型或N型晶片形成，第一半导体层120可以掺杂具有与半导体基板110的极性不同的极性的掺杂剂，并且第二半导体层130可以掺杂具有与半导体基板110的极性相同的极性的掺杂剂。例如，半导体基板110可以由P型晶片形成，第一半导体层120可以掺杂有N型掺杂剂，并且第二半导体层130可以掺杂有P型掺杂剂，并因此可以由P+层形成。
缓冲层200形成在第一半导体层120上。由于第一半导体层120形成为凹凸结构，缓冲层200形成为与凹凸结构对应的形状。然而，本发明不限于此。半导体基板110的一个表面可以具有平坦结构，并且缓冲层200也可以具有平坦结构。
缓冲层200设置在晶体太阳能电池100和钙钛矿太阳能电池300之间，因此，根据本发明的一个实施方案的太阳能电池通过隧道结以串联太阳能电池的结构形成。
优选地，缓冲层200由能够使具有长波长的、穿过钙钛矿太阳能电池300的光无损失地入射到晶体太阳能电池100的材料形成。例如，缓冲层200可以由透明导电氧化物、碳导电材料、金属材料或导电聚合物形成，且视情况而定，可以在材料上掺杂n型或p型掺杂剂。
钙钛矿太阳能电池300包括导电电荷传输层321和322以及光吸收层310。
钙钛矿太阳能电池300可以包括一个或多个导电电荷传输层321和322。例如，钙钛矿太阳能电池300可以包括：设置在缓冲层200上的第一导电电荷传输层321、设置在第一导电电荷传输层321上的光吸收层310以及设置在光吸收层310上的第二导电电荷传输层322。然而，本发明不限于此，并且导电电荷传输层321和322可以设置在光吸收层310的两个表面的仅一个表面上。
第一导电电荷传输层321可以由电子传输层形成，并且第二导电电荷传输层322可以由空穴传输层形成。或者，第一导电电荷传输层321可以由空穴传输层形成，第二导电电荷传输层322可以由电子传输层形成。
电子传输层可以包括：包含N型有机材料的化合物，例如浴铜灵(BCP)、C60或苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)；或包含各种有机或无机材料和各种N型金属氧化物如本领域技术人员已知的ZnO、c-TiO2/mp-TiO2、SnO2或铟锌氧化物(IZO)的化合物。
空穴传输层可以包含各种P型有机材料，例如本领域技术人员已知的Spiro-MeO-TAD、Spiro-TTB、聚苯胺、多酚、聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT-PSS)、聚[双(4-苯基)(2，4，6-三甲基苯基)胺](PTAA)和聚(3-己基噻吩-2，5-二基)(P3HT)，或者可以包括包含各种有机或无机材料和各种P型金属氧化物如本领域技术人员已知的Ni氧化物、Mo氧化物、V氧化物、W氧化物或Cu氧化物的化合物。
光吸收层310包含钙钛矿化合物。
根据本发明的一个实施方案的钙钛矿化合物包含：选自胺类化合物的一价有机正离子和脒类化合物的一价有机正离子中的至少一种；有机金属化合物的二价正离子；和一种或多种卤族元素。在通式中，钙钛矿化合物可以由ABX3表示。
在ABX3中，A可以由胺类化合物的一价有机正离子、脒类化合物的一价有机正离子、或者胺类化合物的一价有机正离子和脒类化合物的一价有机正离子组成。A可以具有如下结构，其中胺类化合物的一价有机正离子以x比例包含在其中并且脒类化合物的一价有机正离子以y比例包含在其中。在这种情况下，x和y中的每一个大于0，并且x+y＝1。
在ABX3中，B由有机金属化合物的二价正离子组成。
在ABX3中，X由一种或多种卤族元素组成。
胺类化合物可以选自甲胺、乙胺和苯乙胺。
脒类化合物可以由甲脒组成。
有机金属化合物的二价正离子可以来自包括二价正离子的有机金属化合物。包括二价正离子的有机金属化合物可以包括选自铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)、锑(Sb)、铋(Bi)和钡(Ba)的金属。
详细地，包括二价正离子的有机金属化合物可以包括由下面式1表示的化合物：
式1
(在式1中，R1至R12各自独立地由氢或烷基组成，X选自Pb、Sn、Ge、Sb、Bi和Ba)
或者，包括二价正离子的有机金属化合物可以选自Pb(CH3)4、Pb(C2H5)4、Pb(SCN)2、(C2H5)3PbOCH2C(CH3)3、Pb(C11H19O2)2、Pb((CH3)3C-COCHCO-C(CH3)3)2、Pb((C6H5)2PCH2P(C6H5)2)2、Pb(N(CH3)2C(CH3)2OH)2和C12H28N2O2Pb。
最终得到的钙钛矿化合物的光吸收率、光学带隙、载流子迁移率和材料稳定性可以基于包括二价正离子的有机金属化合物的种类进行调节。
卤族元素可以来自卤化氢。卤化氢可以选自HI、HBr、HF和HCl。最终得到的钙钛矿化合物的光学带隙可以基于卤化氢的种类进行调节。
胺类化合物、脒类化合物、包括二价正离子的有机金属化合物和卤化氢包括在室温至200℃的范围内的温度下汽化的材料，并且优选地，包括在50℃至150℃的范围内的温度下汽化的材料。因此，在制造化合物ABX3的工艺中，可以在200℃以下的温度(优选地，150℃以下的温度)下进行化学气相沉积(CVD)工艺或原子层沉积(ALD)工艺，并且因此，可以防止最终得到的化合物ABX3的有机材料在进行CVD工艺或ALD工艺时分解。另外，可以在进行CVD工艺或ALD工艺时施加等离子体。
根据本发明的另一实施方案的钙钛矿化合物包括：选自胺类化合物的一价有机正离子和脒类化合物的一价有机正离子中的至少一种、至少一种碱金属类化合物的一价正离子、有机金属化合物的二价正离子和一种或多种卤族元素。在通式中，钙钛矿化合物可以由CABX3表示。
在CABX3中，A可以由胺类化合物的一价有机正离子、脒类化合物的一价有机正离子、或者胺类化合物的一价有机正离子和脒类化合物的一价有机正离子组成。
在CABX3中，C可以由至少一种碱金属类化合物组成。
CA可以具有如下结构，其中胺类化合物的一价有机正离子以x比例包含在其中，脒类化合物的一价有机正离子以y比例包含在其中，并且碱金属的一价正离子以z比例包含在其中。在这种情况下，x、y和z各自大于0，并且x+y+z＝1。
在CABX3中，B由二价正离子组成，X由一种或多种卤族元素组成。
胺类化合物、脒类化合物、包括二价正离子的有机金属化合物和卤化氢如上面所描述，因此，省略对其的重复描述。
碱金属类化合物可以包括由下面式2表示的化合物：
式2
(在式2中，R1至R6各自独立地由氢或烷基组成，Y是碱金属)
如上所述，根据本发明的另一实施方案，可以将至少一种碱金属类化合物加入到反应物中，因此，易受水、热和等离子体影响的一价有机正离子的不稳定性可以得到补充。
光吸收层310的底面和光吸收层310的顶面具有不同的光学带隙。详细地，光吸收层310的底面具有小于光吸收层310的顶面的光学带隙。在本发明中，光学带隙表示价带的最高能级与导带的最低能级之间的能量差，其单位为eV。
通过调节光吸收层310的底面和顶面的光学带隙，钙钛矿太阳能电池300的厚度可以形成为较薄，并且电流密度可以增加。详细地，光吸收层310的顶面可以设置为比光吸收层310的底面相对更靠近阳光入射的表面，因此，光吸收层310的顶面的光学带隙可以形成为大于光吸收层310的底面的光学带隙，从而增加钙钛矿太阳能电池300的电流密度。在本说明书中，在假定光吸收层310的顶面是设置得比光吸收层310的底面相对更靠近阳光入射的表面的面的情况下进行说明。然而，例如，当光吸收层310的底面设置得比光吸收层310的顶面相对更靠近阳光入射的表面时，对其的描述与此相反。
根据本发明的一个实施方案，光吸收层310的内部的光学带隙可以从顶面朝向底面恒定或减小。
图2至图4是示出根据本发明的各实施方案的光吸收层310的从底面到顶面的光学带隙的变化的图。
如图2所示，在根据本发明的一个实施方案的光吸收层310中，光学带隙可以从其底面到其顶面逐渐增大。特别地，如图所示，光学带隙可以从光吸收层310的底面到光吸收层310的顶面逐渐增大以具有恒定的斜率，但不限于此，并且该斜率可以不是恒定的。
包括在光吸收层310中的钙钛矿化合物可以包含第一卤族元素X1和第二卤族元素X2。
包含第一卤族元素X1和第二卤族元素X2中的每一者的钙钛矿化合物可以由AB(X1)m(X2)n表示。在这种情况下，A和B如上面所描述，m和n各自大于0，并且m+n＝3。
第一卤族元素X1的光学带隙的值大于第二卤族元素X2的光学带隙的值。在这种情况下，包括在光吸收层310的顶面中的第一卤族元素X1的含量可以高于包括在光吸收层310的底面中的第一卤族元素X1的含量，并且包括在光吸收层310的顶面中的第二卤族元素X2的含量可以低于包括在光吸收层310的底面中的第二卤族元素X2的含量。
此外，在光吸收层310的底面中，具有相对小的光学带隙的第二卤族元素X2的含量可以高于具有相对大的光学带隙的第一卤族元素X1的含量，并且在光吸收层310的顶面中，具有相对大的光学带隙的第一卤族元素X1的含量可以高于具有相对小的光学带间隙的第二卤族元素X2的含量。
光吸收层310的内部的第一卤族元素X1的含量可以恒定或从顶面朝向底面减小，并且其第二卤族元素X2的含量可以恒定或从顶面朝向底面增加。特别地，第一卤族元素X1的含量可以从光吸收层310的顶面朝向其底面逐渐减少，并且第二卤族元素X2的含量可以从光吸收层310的顶面朝向其底面逐渐增加。并且，第二卤族元素X2的含量可以从光吸收层310的底面朝向其顶面逐渐减少，第一卤族元素X1的含量可以从光吸收层310的底面朝向其顶面逐渐增加。
为了描述钙钛矿化合物的通式“AB(X1)m(X2)n”，从光吸收层310的顶面朝向其底面，m可以减小且n可以增大，并且与此相反，从光吸收层310的底面朝向其顶面，m可以增大且n可以减小。
随着钙钛矿化合物“AB(X1)m(X2)n”的第一卤族元素和第二卤族元素中具有大光学带隙的第一卤族元素X1的含量增加，钙钛矿化合物的光学带隙也可以增大，并且随着具有小光学带隙的第二卤族元素X2的含量增加，钙钛矿化合物的光学带隙也可以减小。
氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)中的氟(F)的光学带隙最大，Cl的光学带隙第二大，Br的光学带隙第三大，I的光学带隙最小。详细地，Cl的光学带隙为3.1eV，I的光学带隙为1.6eV。
在钙钛矿化合物包括Cl和I的每一个的情况下，当具有相对大的光学带隙的Cl的含量增加时，钙钛矿化合物的光学带隙也增大，当具有相对小的光学带隙的I的含量增加时，钙钛矿化合物的光学带隙也减小。因此，当光吸收层310的钙钛矿化合物包括Cl和I时，在光吸收层310的底面中I的含量可以高于Cl的含量，并且在光吸收层310的顶面中Cl的含量可以高于I的含量，特别地，I的含量可以从光吸收层310的顶面朝向其底面增加，并且Cl的含量可以从光吸收层31的底面朝向其顶面增加。
此外，根据本发明的另一实施方案，包括在光吸收层310中的钙钛矿化合物可以进一步包含除了第一卤族元素X1和第二卤族元素X2之外的第三卤族元素X3。在这种情况下，包含第一卤族元素X1、第二卤族元素X2和第三族素元素X3的钙钛矿化合物可以由AB(X1)m(X2)n(X3)o表示。m、n和o各自大于0，并且m+n+o＝3。
第三卤族元素X3的光学带隙可以小于第一卤族元素X1的光学带隙且大于第二卤族元素X2的光学带隙，并且第三卤族元素X3的含量可以从光吸收层310的底面朝向其顶面增加然后减少。即，在钙钛矿化合物的AB(X1)m(X2)n(X3)o中，“o”可以从光吸收层310的底面朝向其顶面增大然后减小。根据情况，第三卤族元素X3的含量在所有光吸收层310中可以均匀。当第一卤族元素X1由Cl组成并且第二卤族元素X2由I组成时，第三卤族元素X3可以由Br组成。
如图3所示，根据本发明的另一实施方案的光吸收层310可以包括光学带隙最小的第一层a、光学带隙中等的第二层b和光学带隙最大的第三层c，因此，光吸收层310的光学带隙可以从其底面向其顶面逐步增大。在这种情况下，光学带隙最小的第一层a是与光吸收层310的底面相邻的区域，光学带隙最大的第三层c是与光吸收层310的顶面相邻的区域。
根据图3的光吸收层310的钙钛矿化合物可以包括第一卤族元素X1和具有比第一卤族元素X1的光学带隙小的光学带隙的第二卤族元素X2。
在这种情况下，光学带隙最小的第一层a可以包括第二卤族元素X2并且可以不包括第一卤族元素X1，光学带隙中等的第二层b可以包括第一卤族元素X1和第二卤族元素X2两者，并且光学带隙最大的第三层c可以包括第一卤族元素X1并且可以不包括第二卤族元素X2。
或者，第一层a、第二层b和第三层c各自可以包括第一卤族元素X1和第二卤族元素X2两者，并且在这种情况下，第一卤族元素X1的含量在第三层c中最高且在第一层a中最低，并且第二卤族元素X2的含量在第一层a中最高且在第三层c中最低。
根据图3的光吸收层310的钙钛矿化合物可以包括：第一卤族元素X1、光学带隙小于第一卤族元素X1的光学带隙的第二卤族元素X2以及光学带隙小于第一卤族元素X1的光学带隙且大于第二卤族元素X2的光学带隙的第三卤族元素X3。
在这种情况下，第一卤族元素X1的含量和第二卤族元素X2的含量可以如上面所描述，第二层b中的第三卤族元素X3的含量可以高于第一层a中的含量，并且第二层b中的第三卤族元素X3的含量可以高于第三层c中的含量。根据情况，在第一层a、第二层b和第三层c中的第三卤族元素X3的含量可以是均匀的。
或者，第一层a可以包括第二卤族元素X2并且可以不包括第一卤族元素X1和第三卤族元素X3，第二层b可以包括第三卤族元素X3并且可以不包括第一卤族元素X1和第二卤族元素X2，并且第三层c可以包括第一卤族元素X1并且可以不包括第二卤族元素X2和第三卤族元素X3。
如图4所示，根据本发明的另一实施方案的光吸收层310可以包括：光学带隙最小的第一层a、光学带隙中等的第二层b、光学带隙最大的第三层c、设置在第一层a与第二层b之间的第四层d以及设置在第二层b与第三层c之间的第五层e。
第一层a、第二层b和第三层c与上面图3的描述相同。
第四层d的光学带隙可以从第一层a的光学带隙逐渐增加至第二层b的光学带隙，第五层e的光学带隙可以从第二层b的光学带隙逐渐增加至第三层c的光学带隙。参照图2的配置可以容易地理解第四层d和第五层e各自的配置。
构成光吸收层310的钙钛矿化合物的薄膜可以通过使选自胺类化合物和脒类化合物中的至少一种化合物、包括二价正离子的有机金属化合物和至少一种卤化氢反应的方法得到。
下面的反应方案1是在根据本发明的一个实施方案的形成钙钛矿化合物的薄膜的方法中的反应方案。
反应方案1
如反应方案1所示，通过使甲胺、作为包括二价正离子的有机金属化合物的双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅和作为卤化氢的碘化氢反应，得到作为钙钛矿化合物的CH3NH3PbI3化合物(MAPbI3)，此外，得到作为副产物的六甲基二硅氮烷(HMDS)。
尽管在反应方案1中未示出，但是可以通过使甲胺与碘化氢反应得到碘化甲铵(CH3NH3I)副产物，也可以通过使双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅与碘化氢反应得到PbI2副产物。
在反应方案1中，乙胺或苯乙胺可以代替甲胺进行反应，溴化氢(HBr)或氯化氢(HCl)可以代替碘化氢进行反应，或者可以使通过将双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅的铅(Pb)替代为Sn、Ge、Sb、Bi或Ba而得到的有机金属化合物反应。
由反应方案1得到的钙钛矿化合物的薄膜可以配置如上所述的图3的第一层a、第二层b和第三层c中的一层。
下面的反应方案2是在根据本发明的另一实施方案的形成钙钛矿化合物的薄膜的方法中的反应方案，其涉及CVD工艺。
反应方案2
如反应方案2所示，通过使甲脒、作为包括二价正离子的有机金属化合物的双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅和作为卤化氢的碘化氢反应，得到作为钙钛矿化合物的NH2CHNH2PbI3化合物(FAPbI3)，此外，得到作为副产物的六甲基二硅氮烷(HMDS)。
尽管在反应方案2中未示出，但是可以通过使甲脒与碘化氢反应得到碘化甲脒(NH2CHNH2I)副产物，也可以通过使双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅与碘化氢反应得到PbI2副产物。
在反应方案2中，溴化氢(HBr)或氯化氢(HCl)可以代替碘化氢进行反应，或者可以使通过将双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅的铅(Pb)替代为Sn、Ge、Sb、Bi或Ba而得到的有机金属化合物反应。
基于反应方案2制造的NH2CHNH2PbI3化合物(FAPbI3)的带隙能为1.47eV，基于反应方案1制造的CH3NH3PbI3化合物(MAPbI3)的带隙能为1.57eV。即，基于反应方案2制造的NH2CHNH2PbI3化合物(FAPbI3)的带隙能低于基于反应方案1制造的CH3NH3PbI3化合物(MAPbI3)的带隙能。因此，在将基于反应方案2制造的NH2CHNH2PbI3化合物(FAPbI3)用作太阳能电池的光吸收层的情况下，与将基于反应方案1制造的CH3NH3PbI3化合物(MAPbI3)用作太阳能电池的光吸收层的情况相比，可以吸收更宽的太阳光谱。
由反应方案2得到的钙钛矿化合物的薄膜可以配置如上所述的图3的第一层a、第二层b和第三层c中的一层。
下面的反应方案3是在根据本发明的另一实施方案的形成钙钛矿化合物的薄膜的方法中的反应方案，其涉及CVD工艺。
反应方案3
如反应方案3所示，通过使甲胺、甲脒、作为包括二价正离子的有机金属化合物的双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅和作为卤化氢的碘化氢反应，得到作为钙钛矿化合物的CH3NH3NH2CHNH2PbI3化合物(MAFAPbI3)，此外，得到作为副产物的六甲基二硅氮烷(HMDS)。
尽管在反应方案3中未示出，但是可以通过使甲胺与碘化氢反应得到碘化甲铵(CH3NH3I)副产物，可以通过使甲脒与碘化氢反应得到碘化甲脒(NH2CHNH2I)副产物，此外，也可以通过使双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅与碘化氢反应得到PbI2副产物。
在反应方案3中，乙胺或苯乙胺可以代替甲胺进行反应，溴化氢(HBr)或氯化氢(HCl)可以代替碘化氢进行反应，或者可以使通过将双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅的铅(Pb)替代为Sn、Ge、Sb、Bi或Ba而得到的有机金属化合物反应。
基于反应方案3制造的CH3NH3NH2CHNH2PbI3化合物(MAFAPbI3)可以具有多个一价正离子，因此，与将基于反应方案3制造的CH3NH3NH2CHNH2PbI3化合物(MAFAPbI3)用作太阳能电池的光吸收层的情况相比，可以得到具有高效率的钙钛矿太阳能电池。
由反应方案3得到的钙钛矿化合物的薄膜可以配置如上所述的图3的第一层a、第二层b和第三层c中的一层。
下面的反应方案4是在根据本发明的另一实施方案的形成钙钛矿化合物的薄膜的方法中的反应方案，其涉及CVD工艺。
反应方案4
如反应方案4所示，通过使甲胺、甲脒、作为包括二价正离子的有机金属化合物的双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅、作为卤化氢的碘化氢以及溴化氢反应，得到作为钙钛矿化合物的CH3NH3NH2CHNH2PbI3-xBrx(其中x是0至3的整数)化合物(MAFAPbI3-xBrx)，此外，得到作为副产物的六甲基二硅氮烷(HMDS)。
尽管在反应方案4中未示出，但是可以通过使甲胺与碘化氢反应得到碘化甲铵(CH3NH3I)副产物，通过使甲脒与碘化氢反应得到碘化甲脒(NH2CHNH2I)副产物，此外，也可以通过使双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅与碘化氢反应得到PbI2副产物。
在反应方案4中，乙胺或苯乙胺可以代替甲胺进行反应，氯化氢(HCl)可以代替碘化氢或溴化氢进行反应，或者可以使通过将双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅的铅(Pb)替代为Sn、Ge、Sb、Bi或Ba而得到的有机金属化合物反应。
在反应方案4中，可以通过随时间进行减少加入的碘化氢的量并且增加加入的溴化氢的量的方法进行反应。
可以通过掺杂多种卤素材料来得到基于反应方案4制造的CH3NH3NH2CHNH2PbI3-xBrx(其中x是0至3的整数)化合物(MAFAPbI3-xBrx)，并且可以将带隙精确地控制在比基于反应方案3制造的CH3NH3NH2CHNH2PbI3化合物(MAFAPbI3)更宽的范围。
由反应方案4得到的钙钛矿化合物的薄膜可以配置如上所述的图4的第四层d和第五层e中的一层以及如上所述的图2的光吸收层。
下面的反应方案5是在根据本发明的另一实施方案的形成钙钛矿化合物的薄膜的方法中的反应方案，其涉及CVD工艺。
反应方案5
如反应方案5所示，通过使作为碱金属类化合物的Cs(六甲基二硅氮烷(HMDS))、甲胺、甲脒、作为包括二价正离子的有机金属化合物的双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅、作为卤化氢的碘化氢以及溴化氢反应，得到作为钙钛矿化合物的Cs(CH3NH3NH2CHNH2PbI3-xBrx)(其中x是0至3的整数)化合物(Cs(MAFAPbI3-xBrx))，此外，得到作为副产物的六甲基二硅氮烷(HMDS)。
尽管在反应方案5中未示出，但是可以通过使甲胺与碘化氢反应得到碘化甲铵(CH3NH3I)副产物，可以通过使甲脒与碘化氢反应得到碘化甲脒(NH2CHNH2I)副产物，此外，也可以通过使双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅与碘化氢反应得到PbI2副产物。
在反应方案5中，可以通过随时间进行减少加入的碘化氢的量并且增加加入的溴化氢的量的方法进行反应。
在反应方案5中，可以使通过将碱金属类化合物的铯(Cs)替代为锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)或钡(Fr)而得到的碱金属类化合物反应，乙胺或苯乙胺可以代替甲胺进行反应，氯化氢(HCl)可以代替碘化氢或溴化氢进行反应，或者可以使通过将双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅的铅(Pb)替代为Sn、Ge、Sb、Bi或Ba而得到的有机金属化合物反应。由反应方案5得到的钙钛矿化合物的薄膜可以配置如上所述的图4的第四层d和第五层e中的一层以及如上所述的图2的光吸收层。
下面的反应方案6是在根据本发明的另一实施方案的形成钙钛矿化合物的薄膜的方法中的反应方案，其涉及CVD工艺。
反应方案6
如反应方案6所示，通过使作为碱金属类化合物的Cs(六甲基二硅氮烷(HMDS))和Rb(六甲基二硅氮烷(HMDS))、甲胺、甲脒、作为包括二价正离子的有机金属化合物的双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅、作为卤化氢的碘化氢以及溴化氢反应，得到作为钙钛矿化合物的CsRb(CH3NH3NH2CHNH2PbI3-xBrx)(其中x是0至3的整数)化合物(CsRb(MAFAPbI3-xBrx))，此外，得到作为副产物的六甲基二硅氮烷(HMDS)。
尽管在反应方案6中未示出，但是可以通过使甲胺与碘化氢反应得到碘化甲铵(CH3NH3I)副产物，可以通过使甲脒与碘化氢反应得到碘化甲脒(NH2CHNH2I)副产物，也可以通过使双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅与碘化氢反应得到PbI2副产物。
在反应方案6中，可以通过随时间进行减少加入的碘化氢的量并且增加加入的溴化氢的量的方法进行反应。
在反应方案6中，可以使通过将碱金属类化合物的铯(Cs)或铷(Rb)替代为锂(Li)、钠(Na)、钾(K)或钫(Fr)而得到的碱金属类化合物反应，乙胺或苯乙胺可以代替甲胺进行反应，氯化氢(HCl)可以代替碘化氢或溴化氢进行反应，或者可以使通过将双(双(三甲基甲硅烷基)氨基铅的铅(Pb)替代为Sn、Ge、Sb、Bi或Ba而得到的有机金属化合物反应。
由反应方案6得到的钙钛矿化合物的薄膜可以配置如上所述的图4的第四层d和第五层e中的一层以及如上所述的图2的光吸收层。
再次参照图1，第一电极400形成在太阳光入射到其上的入射表面上，因此被图案化并以一定形状形成。第二电极500可以被图案化并以一定形状形成，因此，可以配置为使得太阳光的反射光入射到太阳能电池的内部上。然而，本发明不限于此。
在上文中，已经描述了将钙钛矿太阳能电池堆叠在晶体太阳能电池上的串联太阳能电池，但本发明不限于包括如上所述的包含光吸收层310的钙钛矿太阳能电池的串联太阳能电池。
图5a至图5d是示出根据本发明的一个实施方案的制造太阳能电池的方法的工艺横截面图。
首先，如图5a所示，制造晶体太阳能电池100。
晶体太阳能电池100通过如下工艺制造：刻蚀半导体基板110例如晶片的一个表面(特别地，顶面)以形成凹凸结构，在半导体基板110的所述一个表面上掺杂特定掺杂剂以形成第一半导体层120，并在半导体基板110的另一表面上掺杂特定掺杂剂以形成第二半导体层130。
由于半导体基板110的一个表面形成为凹凸结构，第一半导体层120形成为与所述凹凸结构对应的形状。
此外，在附图中，示出了半导体基板110的另一表面(特别地，底面)形成为平坦结构，并因此第二半导体层130也形成为平坦结构的一个实例。然而，本发明不限于此，半导体基板110的另一表面可以形成为凹凸结构，并且第二半导体层130可以形成为与半导体基板110的另一表面的凹凸结构对应的形状。根据情况，半导体基板110的另一表面(特别地，底面)可以形成为凹凸结构，并且半导体基板110的一个表面(特别地，顶面)也可以形成为平坦结构。
半导体基板110由如上所述的P型或N型晶片形成，因此，省略对光吸收层的重复描述。
随后，如图5b所示，在晶体太阳能电池100上形成缓冲层200。
缓冲层200形成在第一半导体层120上。由于第一半导体层120以凹凸结构形成，缓冲层200形成为与所述凹凸结构对应的形状。
缓冲层200设置在晶体太阳能电池100与下述钙钛矿太阳能电池300之间，因此，根据本发明的一个实施方案的太阳能电池具有基于隧道结的串联太阳能电池的结构。
优选地，缓冲层200包括用于使具有长波长的、穿过钙钛矿太阳能电池300的光能够无损失地入射到晶体太阳能电池100的材料。因此，省略对光吸收层的重复描述。
随后，如图5c所示，在缓冲层200上形成钙钛矿太阳能电池300。
形成钙钛矿太阳能电池300的工艺可以包括在缓冲层200上形成第一导电电荷传输层321的工艺、在第一导电电荷传输层321上形成光吸收层310的工艺以及在光吸收层310上形成第二导电电荷传输层322的工艺。
钙钛矿太阳能电池300可以通过如上所述的CVD工艺或ALD工艺形成，并且省略对其的描述。
随后，如图5d所示，在钙钛矿太阳能电池300的顶面上形成第一电极400，并且在晶体太阳能电池100的底面上形成第二电极500。
第一电极400和第二电极500如上所述，并且省略对其的重复描述。
随后，如图5e所示，在第一电极400上形成具有凹凸结构的钝化层600。此时，第一电极400可以通过蚀刻钝化层600的一部分而暴露。
由于钝化层600以凹凸结构形成，入射到钙钛矿太阳能电池300上的光的量可以增加。
钝化层600可以由聚二甲基硅氧烷形成，并且当聚二甲基硅氧烷形成在钙钛矿太阳能电池300上时，可以得到具有微金字塔结构的凹凸结构。
图6a至图6e是示出根据本发明的另一实施方案的制造太阳能电池的方法的工艺横截面图。
首先，如图6a所示，制造晶体太阳能电池100。
可以通过如下工艺制造晶体太阳能电池100：刻蚀半导体基板110的底面以形成凹凸结构，在半导体基板110的顶面上掺杂特定掺杂剂以形成第一半导体层120以形成第一半导体层120，并在半导体基板110的底面上掺杂特定掺杂剂以形成第二半导体层130。
由于半导体基板110的底面形成为凹凸结构，第二半导体层130形成为与所述凹凸结构对应的形状。
第一半导体层120可以掺杂具有与半导体基板110的极性不同的极性的掺杂剂，并且第二半导体层130可以掺杂具有与半导体基板110的极性相同的极性的掺杂剂。
随后，如图6b所示，在晶体太阳能电池100的顶面上形成缓冲层200。
缓冲层200形成在第一半导体层120上。由于第一半导体层120以平坦结构形成，缓冲层200也以平坦结构形成。
缓冲层200与上述实施方案相同，因此，省略对其的重复说明。
随后，如图6c所示，在缓冲层200上形成钙钛矿太阳能电池300。由于缓冲层200以平坦结构形成，钙钛矿太阳能电池300也可以以平坦结构形成。钙钛矿太阳能电池300与上述实施方案相同，因此，省略对其的重复说明。
随后，如图6d所示，在钙钛矿太阳能电池300的顶面上形成第一电极400，并且在晶体太阳能电池100的底面上形成第二电极500。
第一电极400和第二电极500与上述实施方案相同，因此，省略对其的重复说明。
随后，如图6e所示，在第一电极400上形成具有凹凸结构的钝化层600。此时，第一电极400可以通过蚀刻钝化层600的一部分而暴露。
由于钝化层600以凹凸结构形成，入射到钙钛矿太阳能电池300上的光的量可以增加。
钝化层600可以包含聚二甲基硅氧烷，并且当聚二甲基硅氧烷形成在钙钛矿太阳能电池300上时，可以得到具有微金字塔结构的凹凸结构。
图7a至图7e是示出根据本发明的另一实施方案的制造太阳能电池的方法的工艺横截面图。
首先，如图7a所示，制造晶体太阳能电池100。
晶体太阳能电池100通过如下工艺制造：刻蚀半导体基板110的一个表面和另一表面以形成凹凸结构，在半导体基板110的一个表面上掺杂特定掺杂剂以形成第一半导体层120，并在半导体基板110的另一表面上掺杂特定掺杂剂以形成第二半导体层130。
由于半导体基板110的一个表面和另一表面以凹凸结构形成，第一半导体层120和第二半导体层130各自形成为与所述凹凸结构对应的形状。
第一半导体层120可以掺杂具有与半导体基板110的极性不同的极性的掺杂剂，并且第二半导体层130可以掺杂具有与半导体基板110的极性相同的极性的掺杂剂。
随后，如图7b所示，在晶体太阳能电池100的顶面上形成缓冲层200。
缓冲层200形成在第一半导体层120上。由于第一半导体层120以凹凸结构形成，缓冲层200以凹凸结构形成。
缓冲层200与上述实施方案相同，因此，省略对其的重复说明。
随后，如图7c所示，在缓冲层200上形成钙钛矿太阳能电池300。由于缓冲层200以凹凸结构形成，钙钛矿太阳能电池300可以以凹凸结构形成。钙钛矿太阳能电池300与上述实施方案相同，因此，省略对其的重复说明。
随后，如图7d所示，在钙钛矿太阳能电池300的顶面上形成第一电极400，并且在晶体太阳能电池100的底面上形成第二电极500。
第一电极400和第二电极500与上述实施方案相同，因此，省略对其的重复说明。
随后，如图7e所示，在第一电极400上形成钝化层600。此时，第一电极400可以通过蚀刻钝化层600的一部分而暴露。
由于钙钛矿太阳能电池300以凹凸结构形成，钝化层600可以以凹凸结构形成。钝化层600可以由诸如SiO、SiON、SiN、Al2O3或MgF的各种材料形成。
上文中，已经参照附图更详细地描述了本发明的实施方案，但是本发明不限于所述实施方案，并且在不偏离本发明的技术构思的范围内可以进行各种修改。因此，应当理解，上面描述的实施方案从各个方面来说都是示例性的，并不是限制性的。应当理解，本发明的范围由所附权利要求书而不是详细说明限定，并且权利要求书的含义和范围以及从其等同概念推断的所有变型或修改形式都包括在本发明的范围内。
Claims (16)
1.一种太阳能电池，该太阳能电池包括钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池包括：包括钙钛矿化合物的光吸收层；和包括在所述光吸收层的一个表面和另一表面中的至少一个表面中的导电电荷传输层，
其中，所述光吸收层的所述一个表面设置为比所述光吸收层的所述另一表面更靠近阳光的入射表面，
所述光吸收层的内部的光学带隙恒定或从所述一个表面朝向所述另一表面减小，
所述光吸收层的所述一个表面的光学带隙大于所述光吸收层的所述另一表面的光学带隙。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述光吸收层包含第一卤族元素和第二卤族元素，
所述第一卤族元素的光学带隙大于所述第二卤族元素的光学带隙，
包含在所述光吸收层的所述一个表面中的第一卤族元素的含量高于包含在所述光吸收层的所述另一表面中的第一卤族元素的含量，
包含在所述光吸收层的所述一个表面中的第二卤族元素的含量低于包含在所述光吸收层的所述另一表面中的第二卤族元素的含量。
3.一种太阳能电池，该太阳能电池包括钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池包括：包括钙钛矿化合物的光吸收层；和包括在所述光吸收层的一个表面和另一表面中的至少一个表面中的导电电荷传输层，
其中，所述光吸收层的所述一个表面设置为比所述光吸收层的所述另一表面更靠近阳光的入射表面，
所述光吸收层包含第一卤族元素和第二卤族元素，
所述光吸收层的内部的第一卤族元素的含量恒定或从所述一个表面朝向所述另一表面减少，
所述光吸收层的所述一个表面的第一卤族元素的含量高于所述光吸收层的所述另一表面的第一卤族元素的含量。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其中，所述光吸收层的所述一个表面的第二卤族元素的含量低于所述光吸收层的所述另一表面的第二卤族元素的含量。
5.根据权利要求3所述的太阳能电池，其中，所述第一卤族元素的光学带隙大于所述第二卤族元素的光学带隙。
6.根据权利要求2或5所述的太阳能电池，其中，所述光吸收层进一步包含第三卤族元素，所述第三卤族元素的光学带隙小于所述第一卤族元素的光学带隙且大于所述第二卤族元素的光学带隙。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述光吸收层包括光学带隙最小的第一层、光学带隙中等的第二层和光学带隙最大的第三层，所述第一层与所述光吸收层的所述另一表面相邻，并且所述第三层与所述光吸收层的所述一个表面相邻。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其中，所述光吸收层包含第一卤族元素和第二卤族元素，
所述第一卤族元素的光学带隙大于所述第二卤族元素的光学带隙，
所述第一层包含所述第二卤族元素并且不包含所述第一卤族元素，所述第二层包含所述第一卤族元素和所述第二卤族元素两者，并且所述第三层包含所述第一卤族元素并且不包含所述第二卤族元素。
9.根据权利要求7所述的太阳能电池，其中，所述光吸收层包含第一卤族元素和第二卤族元素，
所述第一卤族元素的光学带隙大于所述第二卤族元素的光学带隙，
所述第一层、所述第二层和所述第三层各自包含所述第一卤族元素和所述第二卤族元素两者，
所述第一卤族元素的含量在所述第三层中最高并且在所述第一层中最低，并且所述第二卤族元素的含量在所述第一层中最高并且在所述第三层中最低。
10.根据权利要求8或9所述的太阳能电池，其中，所述光吸收层进一步包含第三卤族元素，所述第三卤族元素的光学带隙小于所述第一卤族元素的光学带隙且大于所述第二卤族元素的光学带隙，
所述第二层中的第三卤族元素的含量比所述第一层高，或者所述第二层中的第三卤族元素的含量比所述第三层高。
11.根据权利要求8或9所述的太阳能电池，其中，所述光吸收层进一步包含第三卤族元素，所述第三卤族元素的光学带隙小于所述第一卤族元素的光学带隙且大于所述第二卤族元素的光学带隙，
所述第一层、所述第二层和所述第三层中的所述第三卤族元素的含量是均匀的。
12.根据权利要求1或3所述的太阳能电池，该太阳能电池进一步包括设置在所述钙钛矿太阳能电池下方的缓冲层和设置在所述缓冲层下方的体型太阳能电池。
13.一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：
形成包括钙钛矿化合物的光吸收层的步骤；和
在所述光吸收层的一个表面和另一表面中的至少一个表面中形成导电电荷传输层的步骤，
其中，形成光吸收层的步骤包括使选自胺类化合物和脒类化合物中的至少一种化合物、包括二价正离子的有机金属化合物和至少一种卤化氢反应的步骤，
所述光吸收层的所述一个表面设置为比所述光吸收层的所述另一表面更靠近阳光的入射表面，
所述光吸收层的所述一个表面的光学带隙大于所述光吸收层的所述另一表面的光学带隙。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述卤化氢包括第一卤化氢和第二卤化氢，
包括在所述第一卤化氢中的第一卤族元素的光学带隙大于包括在所述第二卤化氢中的第二卤族元素的光学带隙，
在形成所述光吸收层的所述一个表面时供应的第一卤化氢的含量高于在形成所述光吸收层的所述另一表面时供应的第一卤化氢的含量，
在形成所述光吸收层的所述一个表面时供应的第二卤化氢的含量低于在形成所述光吸收层的所述另一表面时供应的第二卤化氢的含量。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述卤化氢包括第一卤化氢和第二卤化氢，
包括在所述第一卤化氢中的第一卤族元素的光学带隙大于包括在所述第二卤化氢中的第二卤族元素的光学带隙，
在形成所述光吸收层的所述一个表面时供应的第一卤化氢的含量高于在形成所述光吸收层的所述一个表面时供应的第二卤化氢的含量，
在形成所述光吸收层的所述另一表面时供应的第一卤化氢的含量低于在形成所述光吸收层的所述另一表面时供应的第二卤化氢的含量。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，在形成所述光吸收层和所述导电电荷传输层之前进一步进行形成体型太阳能电池的步骤以及在所述体型太阳能电池上形成缓冲层的步骤，
所述光吸收层和所述导电电荷传输层形成在所述缓冲层上。
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