CN117998878A - 钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池及其制备方法，涉及钙钛矿太阳能电池界面修饰的技术领域，本发明将钝化层设置在钙钛矿层与电子传输层之间，该钝化层包括设置在钙钛矿层上的第一钝化层和设置在第一钝化层上的第二钝化层；其中，第一钝化层包括PEAI层，PEAI层包括2‑苯乙胺氢碘酸盐；第二钝化层包括OAI层和ADP层中的至少一种，OAI层包括辛基碘化胺，ADP层包括2‑脒基吡啶盐酸盐。本发明解决了现有技术中钙钛矿薄膜结晶中会产生大量缺陷，进而严重影响光电性能的技术问题，达到了钙钛矿表面缺陷明显减少，钙钛矿太阳能电池的光电转换效率明显增强的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及钙钛矿太阳能电池界面修饰的技术领域，尤其是涉及一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
背景技术
新型绿色能源对人类社会的可持续发展至关重要。光伏(PV)技术是一种将太阳能转换为电能的清洁发电技术，经过不断发展，取得了巨大的进步。迄今为止，太阳能电池的发展主要分为三代。第一类是指硅基太阳电池；第二类是指薄膜太阳能电池，如铜铟镓硒(CIGS)和砷化镓(GaAs)等；第三类是指包括染料敏化太阳能电池(DSSCs)、有机光伏(OPVs)以及钙钛矿太阳能电池(PSCs)的一系列太阳能电池。其中，由于具有长载流子扩散距离、宽光吸收范围以及高载流子迁移率等优异的光电特性，钙钛矿太阳能电池受到了广泛关注。
目前为止，单结钙钛矿太阳能电池认证光电转换效率在2023年达到26.14％。由于PSCs在每个功能层之间的界面和钙钛矿的晶界处存在着许多陷阱态或载流子传输屏障，所以导致了器件性能的衰减，如迟滞和不稳定性，这减缓了商业化的步伐。表面的缺陷钝化在任何类型钙钛矿层(PeSK)中都是极重要的工作，大量的研究一直致力于开发钝化材料和方法，以减少PeSK界面和表面缺陷态数量。钝化可以作用在电子传输层(ESL)/PeSK之间、PeSK晶界处以及PeSK表面等处，常见的钝化材料包括丁胺(BA)、乙二胺(EDA)以及苯乙胺(PEA)等。Zhang等人提出了一种压缩应变PEA2PbI4层的技术，以补偿内部拉伸应变并稳定二维/三维异质结构，同时利用少量的PEA+扩散到3D钙钛矿晶界，使晶界处的缺陷钝化，最高光电转化效率器件(PCE)达到1.18V的高Voc。Zhu等人在组分为FA0.94MA0.06PbI3的PeSK表面用2-苯乙基碘化铵(PEAI)溶液处理，所制备的器件被证明特别耐电应力、光辐照和潮湿。Park等人用PEAI溶液后处理FA0.9Cs0.1PbI2Br薄膜来探究回滞减少的原因，不仅跟PEAI浓度有关，而且PEAI的后处理将载流子寿命延长，由此表明PEAI的偶极矩与时间相关的电荷提取有关,进而得出更长的烷基链(例如PEAI(n＝2))相对于较短的类似PAI(n＝0)的化合物在降低滞后性方面效果更好的结论。You等人报道将PEAI用在HC(NH2)2-CH3NH3(FAMA)混合型PeSK上能减少缺陷和抑制非辐射复合，得到效率更高的电池，最高PCE为23.32％；此外，在1.53eV的吸收阈值下，能获得高达1.18V的Voc，是肖克利奎伊瑟极限(Shockley–Queisser limit)Voc(1.25V)的94.4％；另外，他们将PEA应用到CsPbI3中，在常温条件下稳定斜方黑色钙钛矿相(γ-CsPbI3)，得到17％的PCE，Voc高达1.33V，同时，经PEAI修饰的器件在低湿度控制的环境中，无需封装，储存超过2000h后，设备可保持其94％的初始效率。
钙钛矿电池大多是基于溶液处理工艺制备而成，溶液中不同分子间的作用力会不可避免地在薄膜结晶中产生大量缺陷，多种类型的缺陷是导致器件内部发生严重非辐射复合的主要原因，非辐射复合严重影响钙钛矿电池的光电性能。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，钙钛矿表面缺陷明显减少，光电转换效率明显增强。
本发明的目的之二在于提供一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池的制备方法，工艺简单、高效，成功率高，适合工厂化生产。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
第一方面，一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，所述钝化层设置在钙钛矿层与电子传输层之间；
所述钝化层包括设置在钙钛矿层上的第一钝化层和设置在所述第一钝化层上的第二钝化层；
所述第一钝化层包括PEAI层；
所述PEAI层包括2-苯乙胺氢碘酸盐；
所述第二钝化层包括OAI层和ADP层中的至少一种；
所述OAI层包括辛基碘化胺；
所述ADP层包括2-脒基吡啶盐酸盐。
进一步的，所述钙钛矿层包括CsFAMA钙钛矿。
进一步的，所述电子传输层包括富勒烯衍生物和浴铜灵。
进一步的，所述钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池的金属电极包括Ag、Cu、Ni以及Au中的至少一种。
进一步的，所述钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池的空穴传输层包括氧化镍和聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]。
第二方面，一种上述任一项所述的钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
在钙钛矿层上旋涂钝化溶液，依次形成第一钝化层和第二钝化层，再在第二钝化层上制备电子传输层，得到所述钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池；
其中，所述第一钝化层采用的钝化溶液包括2-苯乙胺氢碘酸盐溶液；
所述第二钝化层采用的钝化溶液包括辛基碘化胺溶液和2-脒基吡啶盐酸盐溶液中的至少一种。
进一步的，所述2-苯乙胺氢碘酸盐溶液的浓度为1-10mg/mL。
进一步的，所述辛基碘化胺溶液的浓度为1-10mg/mL。
进一步的，所述2-脒基吡啶盐酸盐溶液的浓度为1-10mg/mL。
进一步的，所述旋涂钝化溶液的旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为20-40s。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供的钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，将钝化层设置在钙钛矿层与电子传输层之间，该钝化层为多层结构，具体为，PEAI层作为第一钝化层设置在钙钛矿层上，OAI层和ADP层中的至少一种作为第二钝化层设置在第一钝化层上；与单层PEAI作为钝化层相比，增加ADP层后，能够使钙钛矿表面缺陷减少，晶粒尺寸增加，使得器件的短路电流(Jsc)和填充因子(FF)得到明显增加，光电转化效率增加；与单层PEAI作为钝化层相比，增加OAI层后，使得器件的短路电流(Jsc)和填充因子(FF)得到明显增加，光电转化效率增加；与单层PEAI作为钝化层相比，叠加OAI层和ADP层后，使得器件的短路电流(Jsc)和填充因子(FF)得到明显增加，光电转化效率增加；其中，以PEAI层叠加ADP层作为钝化层的电池器件的性能提升最大，钙钛矿光电性能最佳。
本发明提供的钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池的制备方法，工艺简单、高效，成功率高，适合工厂化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例1提供的反式钙钛矿太阳能电池的结构示意图；
图2为本发明试验例1得到的反式钙钛矿太阳能电池的J-V曲线图；
图3为本发明试验例2得到的反式钙钛矿太阳能电池的光伏参数统计分布图；
图4为本发明试验例3得到的SEM图像。
图标：1-金属电极；2-BCP层；3-PCBM层；4-钝化层；5-钙钛矿层；6-空穴传输层；7-基底。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的第一个方面，提供了一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，该钝化层设置在钙钛矿层与电子传输层之间；
该钝化层包括设置在钙钛矿层上的第一钝化层和设置在第一钝化层上的第二钝化层；
其中，第一钝化层包括PEAI层；
PEAI层包括2-苯乙胺氢碘酸盐；
第二钝化层包括OAI层和ADP层中的至少一种；
OAI层包括辛基碘化胺；ADP层包括2-脒基吡啶盐酸盐。
本发明提供的钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，将钝化层设置在钙钛矿层与电子传输层之间，该钝化层为多层结构，具体为，PEAI层作为第一钝化层设置在钙钛矿层上，OAI层和ADP层中的至少一种作为第二钝化层设置在第一钝化层上；与单层PEAI作为钝化层相比，增加ADP层后，能够使钙钛矿表面缺陷减少，晶粒尺寸增加，使得器件的短路电流(Jsc)和填充因子(FF)得到明显增加，光电转化效率增加；与单层PEAI作为钝化层相比，增加OAI层后，使得器件的短路电流(Jsc)和填充因子(FF)得到明显增加，光电转化效率增加；与单层PEAI作为钝化层相比，叠加OAI层和ADP层后，使得器件的短路电流(Jsc)和填充因子(FF)得到明显增加，光电转化效率增加；其中，以PEAI层叠加ADP层作为钝化层的电池器件的性能提升最大，钙钛矿光电性能最佳。
在一种优选的实施方式中，钙钛矿层包括但不限于CsFAMA钙钛矿。
在一种优选的实施方式中，电子传输层包括但不限于富勒烯衍生物(PCBM)和浴铜灵(BCP)。
在一种优选的实施方式中，反式钙钛矿太阳能电池的金属电极包括但不限于银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)以及金(Au)中的至少一种。
在一种优选的实施方式中，反式钙钛矿太阳能电池的空穴传输层包括氧化镍(NiO)和聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)。
根据本发明的第二个方面，提供了一种上述任一项所述的钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
在钙钛矿层上旋涂钝化溶液，依次形成第一钝化层和第二钝化层，再在第二钝化层上制备电子传输层，得到钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池；
其中，第一钝化层采用的钝化溶液包括2-苯乙胺氢碘酸盐溶液；
第二钝化层采用的钝化溶液包括辛基碘化胺溶液和2-脒基吡啶盐酸盐溶液中的至少一种。
本发明提供的钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池的制备方法，工艺简单、高效，成功率高，适合工厂化生产。
在一种优选的实施方式中，2-苯乙胺氢碘酸盐(PEAI)溶液的浓度可以为1-10mg/mL，其典型但非限制性的浓度例如为1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mL，PEAI溶液适宜的浓度更有利于填补钙钛矿表面缺陷，倘若PEAI溶液的浓度过高，则会导致PEAI颗粒团簇堆积，倘若PEAI溶液的浓度过低，则会导致表面缺陷填补不完全。
在一种优选的实施方式中，辛基碘化胺(OAI)溶液的浓度可以为1-10mg/mL，其典型但非限制性的浓度例如为1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mL，OAI溶液适宜的浓度更有利于填补表面缺陷，倘若OAI溶液的浓度过高，则会导致在表面形成堆积而影响电荷传输，倘若OAI溶液的浓度过低，则会导致表面缺陷填补不完全。
在一种优选的实施方式中，2-脒基吡啶盐酸盐(ADP)溶液的浓度可以为1-10mg/mL，其典型但非限制性的浓度例如为1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mL，ADP溶液适宜的浓度更有利于修补表面缺陷，促进载流子传输，倘若ADP溶液的浓度过高，则会导致表面修饰层过厚而造成大量电荷损失，倘若ADP溶液的浓度过低，则会导致表面缺陷填补不完全，造成非辐射复合增加。
在一种优选的实施方式中，旋涂钝化溶液的旋涂转速可以为2000-5000rpm，旋涂时间可以为20-40s，更有利于进一步提高钝化层的形成效果。
一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池的典型的制备方法，包括以下步骤：
S1：空穴传输层制备：
配置10mg/mL NIOx溶液，溶剂为超纯水；配置1mg/mL PTAA溶液，溶剂为氯苯(CB)；
空穴传输层采用的是NIOx/PTAA叠加结构，溶液采用旋涂方式均匀旋涂在FTO玻璃基板上；
NIOx溶液旋涂参数可以为4000rpm、30s，然后放置于100℃热台加热10min；PTAA溶液旋涂在NIOx上方，旋涂参数可以为5000rpm、30s，然后放置于100℃热台加热10min，空穴传输层制备完成；
S2：钙钛矿层制备：
使用碘化铅(PbI2)、甲脒氢碘酸盐(FAI)、甲胺氢碘酸盐(MAI)、碘化铯(CsI)以及甲基氯化胺(MACl)制备1.4M三元阳离子(CsFAMA)钙钛矿前驱体溶液，采用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)，DMF与DMSO的体积比为4：1；
在步骤S1得到的空穴传输层上采用旋涂方式均匀旋涂钙钛矿前驱体溶液，旋涂参数可以为1000rpm、10s，4000rpm、35s，使用氯苯作为反溶剂，之后放置于100℃热台加热30min，钙钛矿层制备完成；
S3：钝化层制备：
2-苯乙胺氢碘酸盐(PEAI)可以分别与辛基碘化胺(OAI)、2-脒基吡啶盐酸盐(ADP)、OAI+ADP叠加钝化钙钛矿表面缺陷；
上述盐类物质配成溶液，具体为，PEAI溶液浓度可以为5mg/mL，OAI溶液浓度可以为1mg/mL，ADP溶液浓度可以为1mg/mL，所采用的溶剂皆可以为异丙醇(IPA)；
取上述PEAI溶液通过旋涂均匀覆盖在钙钛矿上，其旋涂参数可以为4000rpm、30s，形成PEAI层作为第一钝化层；
之后，取上述OAI溶液旋涂在PEAI层上，其旋涂参数可以为4000rpm、30s，无需退火处理，形成OAI层，作为第二钝化层；或，取上述ADP溶液旋涂在PEAI层上，其旋涂参数可以为4000rpm、30s，无需退火处理，形成ADP层，作为第二钝化层；或，先将OAI溶液旋涂在PEAI层上以形成OAI层，之后继续在OAI层上旋涂ADP溶液以形成ADP层，旋涂参数均可以为4000rpm、30s，无需退火处理，形成OAI+ADP叠加层作为第二钝化层；
S4：电子传输层制备：
配置20mg/mL PCBM溶于氯苯中，配置饱和溶液BCP溶于IPA；
将PCBM溶液旋涂在钝化层(第二钝化层)上，其旋涂参数可以为2000～5000rpm、10～60s，得到PCBM层，其最佳旋涂参数可以为3000rpm、30s，然后在PCBM层上旋涂BCP溶液，其旋涂参数可以为3000～6000rpm、10～60s，其最佳旋涂参数可以为5000rpm、40s，电子传输层制备完成；
S5：金属电极制备：
在步骤S4得到的电子传输层上蒸镀金属Ag，镀层厚度可以为100nm，得到完整钙钛矿太阳能电池，即为钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池；
其中，金属电极包括但不限于Ag、Cu、Ni以及Au中的至少一种。
本发明提供的钙钛矿太阳能电池的制备方法，通过钝化层修饰钙钛矿有效解决了钙钛矿薄膜结晶中产生大量缺陷，严重影响光电性能的技术问题，达到了钙钛矿表面缺陷明显减少，光电转换效率明显增强的技术效果，同时工艺简单、高效，成功率高，适合工厂化生产。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。如无特别说明，实施例中的材料为根据现有方法制备而得，或直接从市场上购得。
实施例1
一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，其结构见图1，由上至下依次包括金属电极1、电子传输层(BCP层2和PCBM层3)、钝化层4、钙钛矿层5、空穴传输层6，以及基底7；
其中，金属电极1采用的是Ag，通过蒸镀形成；
BCP层2通过浴铜灵溶液旋涂形成，PCBM层3通过富勒烯衍生物溶液旋涂形成；
钝化层4由第一钝化层和第二钝化层组成，其中，第一钝化层设置在钙钛矿层上，第二钝化层设置在第一钝化层上；
本实施例中，第一钝化层通过2-苯乙胺氢碘酸盐(PEAI)溶液旋涂均匀覆盖在钙钛矿上形成，记为PEAI层；第二钝化层通过辛基碘化胺(OAI)溶液旋涂均匀覆盖在PEAI层上形成，记为OAI层；
钙钛矿层5为CsFAMA钙钛矿；
空穴传输层6由氧化镍(NIOx)和聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)叠加组成；
基底7为FTO玻璃基板。
实施例2
本实施例提供一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，与实施例1的区别在于，第二钝化层通过2-脒基吡啶盐酸盐(ADP)溶液旋涂均匀覆盖在PEAI层上形成，记为ADP层；
其余结构均与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，与实施例1的区别在于，本实施例在OAI层上旋涂2-脒基吡啶盐酸盐(ADP)溶液而形成ADP层，即采用OAI层和ADP层的叠加结构作为第二钝化层；
其余结构均与实施例1相同。
实施例4
本实施例为实施例1-3的钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
S1：空穴传输层制备：
配置10mg/mL NIOx溶液，溶剂为超纯水；配置1mg/mL PTAA溶液，溶剂为氯苯(CB)；
空穴传输层采用的是NIOx/PTAA叠加结构，溶液采用旋涂方式均匀旋涂在FTO玻璃基板上；
NIOx溶液旋涂参数为4000rpm、30s，然后放置于100℃热台加热10min；PTAA溶液旋涂在NIOx上方，旋涂参数为5000rpm、30s，然后放置于100℃热台加热10min，空穴传输层制备完成；
S2：钙钛矿层制备：
使用碘化铅(PbI2)、甲脒氢碘酸盐(FAI)、甲胺氢碘酸盐(MAI)、碘化铯(CsI)以及甲基氯化胺(MACl)制备1.4M三元阳离子(CsFAMA)钙钛矿前驱体溶液，采用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基亚砜(DMSO)，DMF与DMSO的体积比为4：1；
在步骤S1得到的空穴传输层上采用旋涂方式均匀旋涂钙钛矿前驱体溶液，旋涂参数为1000rpm、10s，4000rpm、35s，使用氯苯作为反溶剂，之后放置于100℃热台加热30min，钙钛矿层制备完成；
S3：钝化层制备：
2-苯乙胺氢碘酸盐(PEAI)分别与辛基碘化胺(OAI)、2-脒基吡啶盐酸盐(ADP)、OAI+ADP叠加钝化钙钛矿表面缺陷，分别对应实施例1-3；
上述盐类物质配成溶液，具体为，PEAI溶液浓度可以为5mg/mL，OAI溶液浓度可以为1mg/mL，ADP溶液浓度可以为1mg/mL，所采用的溶剂皆可以为异丙醇(IPA)；
取上述PEAI溶液通过旋涂均匀覆盖在钙钛矿上，其旋涂参数为4000rpm、30s，形成PEAI层作为第一钝化层；
取上述OAI溶液旋涂在PEAI层上，其旋涂参数为4000rpm、30s，无需退火处理，形成OAI层作为第二钝化层，对应实施例1；
或，取上述ADP溶液旋涂在PEAI层上，其旋涂参数为4000rpm、30s，无需退火处理，形成ADP层作为第二钝化层，对应实施例2；
或，先将OAI溶液旋涂在PEAI层上以形成OAI层，之后继续在OAI层上旋涂ADP溶液以形成ADP层，旋涂参数均为4000rpm、30s，无需退火处理，形成OAI+ADP叠加层作为第二钝化层，对应实施例3；
S4：电子传输层制备：
配置20mg/mL PCBM溶于氯苯中，配置饱和溶液BCP溶于IPA；
将PCBM溶液旋涂在钝化层(第二钝化层)上，其旋涂参数为3000rpm、30s，得到PCBM层，然后在PCBM层上旋涂BCP溶液，其旋涂参数为5000rpm、40s，电子传输层制备完成；
S5：金属电极制备：
在步骤S4得到的电子传输层上蒸镀金属Ag，镀层厚度为100nm，得到完整钙钛矿太阳能电池，即为钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池。
对比例1
本对比例提供一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，与实施例1的区别在于，仅在钙钛矿层5上设置PEAI层作为钝化层4，而未设置OAI层；
其余结构均与实施例1相同，制备方法参考实施例1。
对比例2
本对比例提供一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，与实施例1的区别在于，采用乙二胺(EDAI)替换辛基碘化胺(OAI)溶液以旋涂而形成第二钝化层；
其余结构均与实施例1相同，制备方法参考实施例1；
与实施例1相比，本对比例的钙钛矿太阳能电池的缺陷在于，钙钛矿晶粒过小，表面不平整。
对比例3
本对比例提供一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，与实施例1的区别在于，仅在钙钛矿层5上设置OAI层作为钝化层4，而未设置PEAI层；
其余结构均与实施例1相同，制备方法参考实施例1；
与实施例1相比，本对比例的钙钛矿太阳能电池的缺陷在于，晶粒尺寸大小不一，表面平整度较差。
对比例4
本对比例提供一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，与实施例2的区别在于，仅在钙钛矿层5上设置ADP层作为钝化层4，而未设置PEAI层；
其余结构均与实施例2相同，制备方法参考实施例2；
与实施例2相比，本对比例的钙钛矿太阳能电池的缺陷在于，钙钛矿结晶较差，表面均匀度较差。
对比例5
本对比例提供一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，与实施例3的区别在于，仅在钙钛矿层5上设置OAI层和ADP层作为钝化层4，而未设置PEAI层；
其余结构均与实施例3相同，制备方法参考实施例3；
与实施例3相比，本对比例的钙钛矿太阳能电池的缺陷在于，表面均匀度较差。
试验例1
实施例1-3和对比例1提供的反式钙钛矿太阳能电池的标准J-V曲线如图2所示，其中，PEAI对应的曲线代表对比例1的反式钙钛矿太阳能电池，PEAI+OAI对应的曲线代表实施例1的反式钙钛矿太阳能电池，PEAI+ADP对应的曲线代表实施例2的反式钙钛矿太阳能电池，PEAI+OAI+ADP对应的曲线代表实施例3的反式钙钛矿太阳能电池。
由图2可知，实施例2提供的由PEAI层叠加ADP层作为钝化层而得到的反式钙钛矿太阳能电池的器件PCE得到明显提升，并获得最优效率21.46％。
试验例2
实施例1-3和对比例1提供的反式钙钛矿太阳能电池的最优光伏参数分布如图3所示，其中，PEAI对应的是对比例1的反式钙钛矿太阳能电池，PEAI+OAI对应的是实施例1的反式钙钛矿太阳能电池，PEAI+ADP对应的是实施例2的反式钙钛矿太阳能电池，PEAI+OAI+ADP对应的是实施例3的反式钙钛矿太阳能电池。
由图3可知，实施例1-3提供的由PEAI层叠加OAI和/或ADP层作为钝化层而得到的反式钙钛矿太阳能电池的器件Jsc和FF明显增加。
试验例3
CsFAMA薄膜经PEAI与ADP钝化层钝化后的SEM图像见图4。
由图4可知，钙钛矿晶粒尺寸增大，晶粒分布更加均匀，肉眼可见表面更加平整。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钝化层设置在钙钛矿层与电子传输层之间；
所述钝化层包括设置在钙钛矿层上的第一钝化层和设置在所述第一钝化层上的第二钝化层；
所述第一钝化层包括PEAI层；
所述PEAI层包括2-苯乙胺氢碘酸盐；
所述第二钝化层包括OAI层和ADP层中的至少一种；
所述OAI层包括辛基碘化胺；
所述ADP层包括2-脒基吡啶盐酸盐。
2.根据权利要求1所述的钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿层包括CsFAMA钙钛矿。
3.根据权利要求1所述的钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层包括富勒烯衍生物和浴铜灵。
4.根据权利要求1-3任一项所述的钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池的金属电极包括Ag、Cu、Ni以及Au中的至少一种。
5.根据权利要求1-3任一项所述的钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池的空穴传输层包括氧化镍和聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]。
6.一种权利要求1-5任一项所述的钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在钙钛矿层上旋涂钝化溶液，依次形成第一钝化层和第二钝化层，再在第二钝化层上制备电子传输层，得到所述钝化层修饰反式钙钛矿太阳能电池；
其中，所述第一钝化层采用的钝化溶液包括2-苯乙胺氢碘酸盐溶液；
所述第二钝化层采用的钝化溶液包括辛基碘化胺溶液和2-脒基吡啶盐酸盐溶液中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述2-苯乙胺氢碘酸盐溶液的浓度为1-10mg/mL。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述辛基碘化胺溶液的浓度为1-10mg/mL。
9.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述2-脒基吡啶盐酸盐溶液的浓度为1-10mg/mL。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述旋涂钝化溶液的旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为20-40s。
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