CN117119816A - 一种钙钛矿太阳能电池的制备方法及钙钛矿太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本申请提供的钙钛矿太阳能电池及其制备方法，按照光的传播路径由下至上可分为衬底、透明导电层、空穴传输层、光吸收层、电子传输层、空穴阻挡层、背电极层；所述空穴传输层为射频磁控溅射法制备地单一或叠层结构的氧化镍，膜层平整致密，晶粒尺寸均匀，与基底结合紧密；本发明可实现钙钛矿太阳能电池中空穴传输层的大面积流水线生产，克服了旋涂等溶液法在尺寸上的限制工艺操作简单，可重复性高，适合规模化生产，可大幅提高生产效率。

Description

一种钙钛矿太阳能电池的制备方法及钙钛矿太阳能电池
技术领域
本申请涉及薄膜太阳能电池材料制备领域，特别涉及一种钙钛矿太阳能电池的制备方法及钙钛矿太阳能电池。
背景技术
全球变暖以及能源危机是人类亟待解决的问题，可再生能源，特别是太阳能的开发成为当前能源产业的发展趋势。太阳能电池经过多年的不断优化，已经发展到以有机、染料敏化和钙钛矿为主的第三代新型薄膜太阳电池，其中钙钛矿太阳电池(PSCs)具有成本低廉、工艺简单、易于在柔性衬底上制备等特点，已经成为了光伏器件领域研究的热点，被认为是最具潜力的光伏技术之一。2023年5月，中科院半导体所研发的小尺寸PSCs光电转换效率达到26％，创造了新的世界纪录，2023年3月韩国化学技术研究院成功制备出活性面积超过209cm2，光电转换效率达到19.91％的大面积高效率钙钛矿电池模组。
按照光的传播路径，目前的PSCs结构可以分为正式(n-i-p)和反式(p-i-n),虽然正式PSCs的效率略高，但是反式PSCs的迟滞效应更小，备受研究人员关注。反式PSCs的典型结构为：正极、空穴传输层(HTL)、钙钛矿吸收层、电子传输层、负极。空穴传输层(HTL)的主要作用是提取钙钛矿层由光激发而产生的空穴并将其传输至电极，其能级需要与钙钛矿层以及电极的能级相匹配，以便空穴被电极收集，同时抑制电子与空穴复合从而降低电极和钙钛矿层界面上的能量损失。优秀的空穴传输材料需要具有良好的空穴传输性、稳定性、制备工艺简单以及较好的透光性等特点。HTL对钙钛矿晶体生长、器件稳定性和成本有重要影响，因此，通过不断调控空穴传输材料对钙钛矿层的影响，可有效提高倒置器件的稳定性和光电转换效率。
常见的空穴传输材料有聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、聚[3-(4-羧酸丁基)]噻吩(P3CT)、氧化镍等。
PEDOT:PSS具有高导电性高透光率等优点，但是PEDOT:PSS本身有很强的吸湿性，使得PSCs的稳定性较差；PTAA可以实现低温制备，但其价格大约是黄金的50倍，并不利于大规模商业化推广；P3CT存在共轭聚电解质本身容易团聚等缺点，影响了空穴传输层的成膜质量和钙钛矿的结晶，导致器件性能较差。
发明内容
鉴于此，有必要针对现有技术存在的空穴传输层的成膜质量和钙钛矿的结晶，导致器件性能较差的提供一种可提高空穴浓度和透光率，更有利于制备高效率的钙钛矿太阳能电池。
为解决上述问题，本申请采用下述技术方案：
本申请目的之一，提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括下述步骤：
提供一衬底；
在所述衬底上表面制备透明导电层；
采用射频磁控溅射法在所述透明导电层上沉积空穴传输层，所述空穴传输层为单一或叠层结构的氧化镍；
在所述空穴传输层上表面制备钙钛矿吸收层；
在所述钙钛矿吸收层上表面制备电子传输层；
在所述电子传输层上表面制备空穴阻挡层；
在所述空穴阻挡层上表面制备背电极层。
在其中一些实施例中，在提供一衬底的步骤中，具体包括下述步骤：
用去离子水冲洗衬底，清洗完毕后将所述衬底置于超声清洗机中，之后依次用去离子水、丙酮、异丙醇超声清洗30min，再将所述衬底转移至无尘棚中，用高压纯净氮气将衬底表面残留液体除去。
在其中一些实施例中，所述衬底包括钠钙玻璃、不锈钢箔、钛箔、PET。
在其中一些实施例中，在所述衬底上表面制备透明导电层的步骤中，具体包括下述步骤：将所述衬底放入磁控溅射腔室内部并将真空度抽至指定气压之后，填充氩氧混合气进行磁控溅射得到所述透明导电层，其中，所述氩氧混合气中O2体积为0≤O2≤10％，余下为Ar，溅射温度为20～150℃，溅射厚度50～150nm，所述透明导电层的透光率大于90％，方阻小于20Ω。
在其中一些实施例中，在采用射频磁控溅射法在所述透明导电层上沉积空穴传输层的步骤中，具体包括下述步骤：将在所述衬底上表面制备有透明导电层的样品放入磁控溅射腔室内部并将真空度抽至指定气压之后，依次填充氩氧混合气和氩氮混合气进行射频磁控溅射，溅射完成后将样品进行退火，得到所述空穴传输层，其中：溅射温度为20～300℃，溅射厚度为10～30nm，退火温度为100～500℃，所述空穴传输层的厚度为20nm，透光率高于80％。
在其中一些实施例中，在所述射频磁控溅射中靶材为590mm*90mm*5mm，纯度99.99％的氧化镍陶瓷靶材，靶材到衬底的距离为80mm；若将填充氩氧混合气制备的氧化镍称为A，填充氩氮混合气制备的氧化镍称为B，则制备的所述空穴传输层结构可以但不限于AA、BB、AABB、ABAB、BABA、BBAA，其中，所述氩氧混合气中O2含量为0≤O2≤5％，所述氩氮混合气中O2含量为0≤O2≤20％。
在其中一些实施例中，在所述空穴传输层上表面制备钙钛矿吸收层的步骤中，具体包括下述步骤：将在所述透明导电层上沉积空穴传输层的样品转移至手套箱中，采用溶液法制备厚度500～600nm的钙钛矿层，并在90～110℃退火25～40min，所述钙钛矿吸收层为卤化物钙钛矿，晶体结构为ABX3，所述A为有机阳离子或无机阳离子，所述B为二价金属离子Pb2+或Sn2+；所述X为卤素离子I、Br或Cl。
在其中一些实施例中，在所述钙钛矿吸收层上表面制备电子传输层的步骤中，具体包括下述步骤：在所述空穴传输层上表面制备钙钛矿吸收层获得的样品转移至旋蒸仪中，蒸镀20～40nm厚电子传输层，所述电子传输层可以是C60、PCBM或SnO2中的一种。
在其中一些实施例中，在所述电子传输层上表面制备空穴阻挡层的步骤中，具体包括下述步骤：将在所述钙钛矿吸收层上表面制备电子传输层的样品转移至旋蒸仪中，蒸镀5～10nm厚的BCP作为空穴阻挡层。
在其中一些实施例中，在在所述空穴阻挡层上表面制备背电极层的步骤中，具体包括下述步骤：将在所述电子传输层上表面制备空穴阻挡层的样品转移至旋蒸仪中，蒸镀100～150nm厚的背电极层，所述背电极层可以是但不限于Au、Ag、Cu、Al。
本申请目的之二，提供了一种钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池由下至上可分为衬底、透明导电层、空穴传输层、光吸收层、电子传输层、空穴阻挡层、背电极层，所述空穴传输层为射频磁控溅射法制备地单一或叠层结构的氧化镍。
本申请采用上述技术方案，其有益效果如下：
本申请提供的钙钛矿太阳能电池及其制备方法，按照光的传播路径由下至上可分为衬底、透明导电层、空穴传输层、光吸收层、电子传输层、空穴阻挡层、背电极层；所述空穴传输层为射频磁控溅射法制备地单一或叠层结构的氧化镍，膜层平整致密，晶粒尺寸均匀，与基底结合紧密；本发明可实现钙钛矿太阳能电池中空穴传输层的大面积流水线生产，克服了旋涂等溶液法在尺寸上的限制工艺操作简单，可重复性高，适合规模化生产，可大幅提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的钙钛矿太阳能电池的制备方法的步骤流程图；
图2为本申请实施例提供的钙钛矿太阳能电池的的结构示意图；
图3为本申请实施例1提供的溅射氧化镍与旋涂氧化镍基钙钛矿太阳能电池J-V曲线对比图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。
请参阅图1，本实施例提供的钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括下述步骤S110至步骤S150，以下详细说明各个步骤的具体实现方式。
步骤S110：提供一衬底。
在本实施例中，所述衬底包括钠钙玻璃、不锈钢箔、钛箔、PET。
具体地，先用去离子水冲洗衬底，此过程中使用清洗剂进行辅助清洁，清洗时长大于10min，清洗完毕后将衬底置于超声清洗机中，之后依次用去离子水、丙酮、异丙醇超声清洗30min，超声完毕后，将衬底转移至无尘棚中，用高压纯净氮气将衬底表面残留液体除去。
步骤S120：在所述衬底上表面制备透明导电层。
在本实施例中，在所述衬底上表面制备透明导电层的步骤中，具体包括下述步骤：将所述衬底放入磁控溅射腔室内部并将真空度抽至指定气压之后，填充氩氧混合气进行磁控溅射得到所述透明导电层，其中，所述氩氧混合气中O2体积为0≤O2≤10％，余下为Ar，溅射温度为20～150℃，溅射厚度50～150nm，所述透明导电层的透光率大于90％，方阻小于20Ω。
步骤S130：采用射频磁控溅射法在所述透明导电层上沉积空穴传输层，所述空穴传输层为单一或叠层结构的氧化镍。
在本实施例中，在采用射频磁控溅射法在所述透明导电层上沉积空穴传输层的步骤中，具体包括下述步骤：将在所述衬底上表面制备有透明导电层的样品放入磁控溅射腔室内部并将真空度抽至指定气压之后，依次填充氩氧混合气和氩氮混合气进行射频磁控溅射，溅射完成后将样品进行退火，得到所述空穴传输层，其中：溅射温度为20～300℃，溅射厚度为10～30nm，退火温度为100～500℃，所述空穴传输层的厚度为20nm，透光率高于80％。
进一步地，在所述射频磁控溅射中靶材为590mm*90mm*5mm，纯度99.99％的氧化镍陶瓷靶材，靶材到衬底的距离为80mm；若将填充氩氧混合气制备的氧化镍称为A，填充氩氮混合气制备的氧化镍称为B，则制备的所述空穴传输层结构可以但不限于AA、BB、AABB、ABAB、BABA、BBAA，其中，所述氩氧混合气中O2含量为0≤O2≤5％，所述氩氮混合气中O2含量为0≤O2≤20％。
可以理解，氧化镍为化学性质稳定的直接带隙半导体材料，具有较宽的禁带宽度，在400-800nm的波长范围内具有良好的透光性，作为无机材料，氧化镍具有更高的光热稳定性，更有利于钙钛矿太阳能电池稳定性的优化。氧化镍禁带宽度较宽且可调节，其能级与钙钛矿能级较为匹配，可作为钙钛矿太阳能电池商业化中的空穴传输材料。
此外，本实施例采用磁控溅射法成本低、操作简单，更有利于商业化生产，具有更好的应用前景。
步骤S140：在所述空穴传输层上表面制备钙钛矿吸收层。
在本实施例中，在所述空穴传输层上表面制备钙钛矿吸收层的步骤中，具体包括下述步骤：将在所述透明导电层上沉积空穴传输层的样品转移至手套箱中，采用溶液法制备厚度500～600nm的钙钛矿层，并在90～110℃退火25～40min，所述钙钛矿吸收层为卤化物钙钛矿，晶体结构为ABX3，所述A为有机阳离子或无机阳离子，所述B为二价金属离子Pb2+或Sn2+；所述X为卤素离子I、Br或Cl。
步骤S150：在所述钙钛矿吸收层上表面制备电子传输层。
在本实施例中，在所述钙钛矿吸收层上表面制备电子传输层的步骤中，具体包括下述步骤：在所述空穴传输层上表面制备钙钛矿吸收层获得的样品转移至旋蒸仪中，蒸镀20～40nm厚电子传输层，所述电子传输层可以是C60、PCBM或SnO2中的一种。
步骤S160：在所述电子传输层上表面制备空穴阻挡层。
在本实施例中，在所述电子传输层上表面制备空穴阻挡层的步骤中，具体包括下述步骤：将在所述钙钛矿吸收层上表面制备电子传输层的样品转移至旋蒸仪中，蒸镀5～10nm厚的BCP作为空穴阻挡层。
步骤S170：在所述空穴阻挡层上表面制备背电极层。
在本实施例中，在在所述空穴阻挡层上表面制备背电极层的步骤中，具体包括下述步骤：将在所述电子传输层上表面制备空穴阻挡层的样品转移至旋蒸仪中，蒸镀100～150nm厚的背电极层，所述背电极层可以是但不限于Au、Ag、Cu、Al。
本申请上述实施例提供的钙钛矿太阳能电池的制备方法，以射频磁控溅射法沉积单一或叠层结构的氧化镍空穴传输层，不仅提高了氧化镍空穴传输层的载流子浓度，促进载流子输运，还提高了透过率；磁控溅射工艺不仅提高了氧化镍空穴传输层的一致性、可重复性，更便于大面积流水线生产。
请参阅图2，本申请还提供了一种钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池由下至上可分为衬底110、透明导电层120、空穴传输层130、光吸收层140、电子传输层150、空穴阻挡层160、背电极层170，所述空穴传输层130为射频磁控溅射法制备地单一或叠层结构的氧化镍。
可以理解，氧化镍为化学性质稳定的直接带隙半导体材料，具有较宽的禁带宽度，在400-800nm的波长范围内具有良好的透光性，作为无机材料，氧化镍具有更高的光热稳定性，更有利于钙钛矿太阳能电池稳定性的优化。氧化镍禁带宽度较宽且可调节，其能级与钙钛矿能级较为匹配，可作为钙钛矿太阳能电池商业化中的空穴传输材料。
本申请上述实施例提供的钙钛矿太阳能电池，以射频磁控溅射法沉积单一或叠层结构的氧化镍空穴传输层，不仅提高了氧化镍空穴传输层的载流子浓度，促进载流子输运，还提高了透过率；磁控溅射工艺不仅提高了氧化镍空穴传输层的一致性、可重复性，更便于大面积流水线生产。
以下结合具体实施例采用该原理图对本申请上述技术方案进行详细的说明。
实施例1
本实施例1制备的钙钛矿太阳能电池其步骤如下：
步骤1、清洗衬底。先用去离子水冲洗玻璃，此过程中使用清洗剂进行辅助清洁，清洗时长大于10min，清洗完毕后将玻璃置于超声清洗机中，之后依次用去离子水、丙酮、异丙醇超声清洗30min，超声完毕后，将衬底转移至无尘棚中，用高压纯净氮气将衬底表面残留液体除去；
步骤2、制备透明导电层。将洁净的玻璃衬底放入磁控溅射腔室内部并将真空度抽至指定气压之后，选用纯度99.99％的氧化铟锡靶材，填充氩氧混合气(Ar：O2＝100:1)，功率800W进行溅射，溅射温度为100℃，溅射厚度90nm；获得透光率大于90％，方阻小于20Ω/的ITO透明导电层；
步骤3、制备空穴传输层。将步骤2中获得的样品放入磁控溅射腔室内部并将真空度抽至指定气压之后，选用纯度99.99％的氧化镍陶瓷靶材，溅射温度为100℃，功率800W，依次填充氩氧混合气(Ar：O2＝100:3)和氩氮混合气(Ar：O2＝100:5)进行溅射，溅射完成后将样品至于马弗炉中进行退火，退火温度300℃；得到厚的度20nm透光率高于80％的掺氧/掺氮叠层氧化镍。
步骤4、制备钙钛矿吸收层。将步骤3中获得的样品转移至手套箱中，溶液法制备厚度550nm的钙钛矿层，100℃退火30min；
步骤5、制备电子传输层、空穴阻挡层、背电极层，将步骤4中获得的样品转移至旋蒸仪中，依次蒸镀30nm厚的C60作为电子传输层，8nm厚的BCP作为空穴阻挡层，100nm厚的Ag作为电极层。
请参阅图3，为本实施例制备的溅射氧化镍与旋涂氧化镍基钙钛矿太阳能电池J-V曲线对比图，从图3可以看出，本实施例制备得到的钙钛矿太阳能电池具备良好的电池性能。
实施例2
本实施例2制备的钙钛矿太阳能电池其步骤如下：步骤1、清洗衬底。先用去离子水冲洗不锈钢箔，此过程中使用清洗剂进行辅助清洁，清洗时长大于10min，清洗完毕后将玻璃置于超声清洗机中，之后依次用去离子水、丙酮、异丙醇超声清洗30min，超声完毕后，将衬底转移至无尘棚中，用高压纯净氮气将衬底表面残留液体除去；
步骤2、制备透明导电层。将洁净的玻璃衬底放入磁控溅射腔室内部并将真空度抽至指定气压之后，选用纯度99.99％的氧化铟锡靶材，填充氩氧混合气(Ar：O2＝90:10)，功率800W进行溅射，溅射温度为150℃，溅射厚度150nm；获得透光率大于90％，方阻小于20Ω/的ITO透明导电层；
步骤3、制备空穴传输层。将步骤2中获得的样品放入磁控溅射腔室内部并将真空度抽至指定气压之后，选用纯度99.99％的氧化镍陶瓷靶材，溅射温度为100℃，功率800W，依次填充氩氧混合气(Ar：O2＝95:5)和氩氮混合气(Ar：O2＝80:20)进行溅射，溅射完成后将样品至于马弗炉中进行退火，退火温度300℃；得到厚的度20nm透光率高于80％的掺氧/掺氮叠层氧化镍。
步骤4、制备钙钛矿吸收层。将步骤3中获得的样品转移至手套箱中，溶液法制备厚度500nm的钙钛矿层，100℃退火30min；
步骤5、制备电子传输层、空穴阻挡层、背电极层，将步骤4中获得的样品转移至旋蒸仪中，依次蒸镀20nm厚的PCBM作为电子传输层，5nm厚的BCP作为空穴阻挡层，150nm厚的Au作为电极层。
实施例3
本实施例3制备的钙钛矿太阳能电池其步骤如下：
步骤1、清洗衬底。先用去离子水冲洗钛箔，此过程中使用清洗剂进行辅助清洁，清洗时长大于10min，清洗完毕后将玻璃置于超声清洗机中，之后依次用去离子水、丙酮、异丙醇超声清洗30min，超声完毕后，将衬底转移至无尘棚中，用高压纯净氮气将衬底表面残留液体除去；
步骤2、制备透明导电层。将洁净的玻璃衬底放入磁控溅射腔室内部并将真空度抽至指定气压之后，选用纯度99.99％的氧化铟锡靶材，填充氩气，功率800W进行溅射，溅射温度为20℃，溅射厚度50nm；获得透光率大于90％，方阻小于20Ω/的ITO透明导电层；
步骤3、制备空穴传输层。将步骤2中获得的样品放入磁控溅射腔室内部并将真空度抽至指定气压之后，选用纯度99.99％的氧化镍陶瓷靶材，溅射温度为100℃，功率800W，填充氩气进行溅射，溅射完成后将样品至于马弗炉中进行退火，退火温度300℃；得到厚的度20nm透光率高于80％的掺氧/掺氮叠层氧化镍。
步骤4、制备钙钛矿吸收层。将步骤3中获得的样品转移至手套箱中，溶液法制备厚度600nm的钙钛矿层，100℃退火30min；
步骤5、制备电子传输层、空穴阻挡层、背电极层，将步骤4中获得的样品转移至旋蒸仪中，依次蒸镀40nm厚的SnO2作为电子传输层，5nm厚的BCP作为空穴阻挡层，150nm厚的Cu作为电极层。
可以理解，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，仅具体描述了本申请的技术原理，这些描述只是为了解释本申请的原理，不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处解释，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其他具体实施方式，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
提供一衬底；
在所述衬底上表面制备透明导电层；
采用射频磁控溅射法在所述透明导电层上沉积空穴传输层，所述空穴传输层为单一或叠层结构的氧化镍；
在所述空穴传输层上表面制备钙钛矿吸收层；
在所述钙钛矿吸收层上表面制备电子传输层；
在所述电子传输层上表面制备空穴阻挡层；
在所述空穴阻挡层上表面制备背电极层。
2.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在提供一衬底的步骤中，具体包括下述步骤：
用去离子水冲洗衬底，清洗完毕后将所述衬底置于超声清洗机中，之后依次用去离子水、丙酮、异丙醇超声清洗30min，再将所述衬底转移至无尘棚中，用高压纯净氮气将衬底表面残留液体除去。
3.如权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述衬底包括钠钙玻璃、不锈钢箔、钛箔、PET。
4.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述衬底上表面制备透明导电层的步骤中，具体包括下述步骤：将所述衬底放入磁控溅射腔室内部并将真空度抽至指定气压之后，填充氩氧混合气进行磁控溅射得到所述透明导电层，其中，所述氩氧混合气中O2体积为0≤O2≤10％，余下为Ar，溅射温度为20～150℃，溅射厚度50～150nm，所述透明导电层的透光率大于90％，方阻小于20Ω。
5.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在采用射频磁控溅射法在所述透明导电层上沉积空穴传输层的步骤中，具体包括下述步骤：将在所述衬底上表面制备有透明导电层的样品放入磁控溅射腔室内部并将真空度抽至指定气压之后，依次填充氩氧混合气和氩氮混合气进行射频磁控溅射，溅射完成后将样品进行退火，得到所述空穴传输层，其中：溅射温度为20～300℃，溅射厚度为10～30nm，退火温度为100～500℃，所述空穴传输层的厚度为20nm，透光率高于80％。
6.如权利要求5所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述射频磁控溅射中靶材为590mm*90mm*5mm，纯度99.99％的氧化镍陶瓷靶材，靶材到衬底的距离为80mm；若将填充氩氧混合气制备的氧化镍称为A，填充氩氮混合气制备的氧化镍称为B，则制备的所述空穴传输层结构可以但不限于AA、BB、AABB、ABAB、BABA、BBAA，其中，所述氩氧混合气中O2含量为0≤O2≤5％，所述氩氮混合气中O2含量为0≤O2≤20％。
7.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述空穴传输层上表面制备钙钛矿吸收层的步骤中，具体包括下述步骤：将在所述透明导电层上沉积空穴传输层的样品转移至手套箱中，采用溶液法制备厚度500～600nm的钙钛矿层，并在90～110℃退火25～40min，所述钙钛矿吸收层为卤化物钙钛矿，晶体结构为ABX3，所述A为有机阳离子或无机阳离子，所述B为二价金属离子Pb2+或Sn2+；所述X为卤素离子I、Br或Cl。
8.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述钙钛矿吸收层上表面制备电子传输层的步骤中，具体包括下述步骤：在所述空穴传输层上表面制备钙钛矿吸收层获得的样品转移至旋蒸仪中，蒸镀20～40nm厚电子传输层，所述电子传输层可以是C60、PCBM或SnO2中的一种。
9.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述电子传输层上表面制备空穴阻挡层的步骤中，具体包括下述步骤：将在所述钙钛矿吸收层上表面制备电子传输层的样品转移至旋蒸仪中，蒸镀5～10nm厚的BCP作为空穴阻挡层。
10.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在在所述空穴阻挡层上表面制备背电极层的步骤中，具体包括下述步骤：将在所述电子传输层上表面制备空穴阻挡层的样品转移至旋蒸仪中，蒸镀100～150nm厚的背电极层，所述背电极层可以是但不限于Au、Ag、Cu、Al。
11.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池由下至上可分为衬底、透明导电层、空穴传输层、光吸收层、电子传输层、空穴阻挡层、背电极层，所述空穴传输层为射频磁控溅射法制备地单一或叠层结构的氧化镍。
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