本申請涉及電池領域，特別是涉及一種鈣鈦礦吸光層、鈣鈦礦晶硅疊層電池及其制備方法、光伏組件。

背景技術：

1、太陽能是一種可再生能源，利用光伏電池將太陽能轉化為電能，是目前最有效利用太陽能的方式之一。其中，在鹵化物鈣鈦礦太陽能電池中，過量碘化鉛（pbi2）的形成對器件穩(wěn)定性不利。在鈣鈦礦晶硅疊層電池領域中，為了增大其短路電流密度以及推進其產業(yè)化，所使用的晶硅底電池具有2?μm~5?μm的絨面結構，一步溶液法已不適用于在大絨面晶硅底電池上制備高質量的鈣鈦礦薄膜，蒸發(fā)+溶液法被開發(fā)出來作為鈣鈦礦在商業(yè)大絨面晶硅電池上實現保形沉積的方法之一。然而，采用傳統(tǒng)的蒸發(fā)+溶液法制備的鈣鈦礦底部容易出現殘留的碘化鉛，會導致器件的穩(wěn)定性能較差。因此，有必要對傳統(tǒng)技術進行改進。

技術實現思路

1、基于此，本申請?zhí)峁┝艘环N穩(wěn)定性能較好的鈣鈦礦吸光層、鈣鈦礦晶硅疊層電池及其制備方法、光伏組件。

2、本申請解決上述技術問題的技術方案如下。

3、本申請第一方面提供了一種鈣鈦礦吸光層的制備方法，包括以下步驟：

4、在基底上采用有機鹵化物溶液制備有機鹵化物層；

5、在所述有機鹵化物層的表面制備第一金屬鹵化物層，再進行第一退火處理，形成鈣鈦礦中間層；

6、在所述鈣鈦礦中間層遠離所述基底的表面采用有機銨鹽溶液形成有機銨鹽膜層，經第二退火處理，制備鈣鈦礦吸收層。

7、在其中一些實施例中，鈣鈦礦吸光層的制備方法中，所述有機鹵化物溶液中的有機鹵化物包括甲脒氫碘酸鹽、甲脒氫溴酸鹽、甲脒氫氯酸鹽、四乙基氯化銨、丙二胺碘和苯乙基碘化胺中的一種或多種。

8、在其中一些實施例中，鈣鈦礦吸光層的制備方法中，所述有機鹵化物溶液中的溶劑包括二甲基酰胺、二甲基亞砜、n,n-二甲基乙酰胺和n-甲基吡咯烷酮中的一種或多種。

9、在其中一些實施例中，鈣鈦礦吸光層的制備方法中，所述有機鹵化物溶液的濃度為0.1?mg/ml~10?mg/ml。

10、在其中一些實施例中，鈣鈦礦吸光層的制備方法中，制備所述有機鹵化物層的方式包括旋涂法、狹縫涂布法和刮涂法中的一種。

11、在其中一些實施例中，鈣鈦礦吸光層的制備方法中，所述鈣鈦礦中間層包括鈣鈦礦薄膜層和第二金屬鹵化物層，所述鈣鈦礦薄膜層設于所述基底與所述第二金屬鹵化物層之間，所述第二金屬鹵化物層為多孔金屬鹵化物層。

12、在其中一些實施例中，鈣鈦礦吸光層的制備方法中，所述制備方法滿足如下特征中的至少一種：

13、（1）所述第一退火處理的溫度為150℃~200℃，時間為2?min~10?min；

14、（2）所述第二退火處理的溫度為150℃~180℃，時間為20?min~30?min。

15、在其中一些實施例中，鈣鈦礦吸光層的制備方法中，所述制備方法滿足如下特征中的至少一種：

16、（1）制備所述第一金屬鹵化物層的方式包括熱蒸鍍法，沉積速率為0.4??/s?~1.4?/s；

17、（2）所述第一金屬鹵化物層的厚度為250?nm~550?nm；

18、（3）所述第一金屬鹵化物層包括碘化鉛、溴化鉛、氯化鉛、碘化銫、溴化銫和氯化銫的一種或多種。

19、在其中一些實施例中，鈣鈦礦吸光層的制備方法中，所述制備方法滿足如下特征中的至少一種：

20、（1）形成所述有機銨鹽膜層的方式分別獨立地包括旋涂法、狹縫涂布法和刮涂法中的一種；

21、（2）所述有機銨鹽溶液包括甲基碘化胺、甲基溴化胺、甲基氯化胺、甲脒氫碘酸鹽、甲脒氫溴酸鹽、甲脒氫氯酸鹽和硫氰酸甲胺中的一種或多種。

22、在其中一些實施例中，鈣鈦礦吸光層的制備方法中，所述鈣鈦礦吸光層的厚度為300?nm~800?nm。

23、本申請第二方面提供了一種鈣鈦礦吸光層，采用上述鈣鈦礦吸光層的制備方法制得。

24、本申請第三方面提供了一種鈣鈦礦晶硅疊層電池，包括依次層疊設置的絨面晶硅電池、上述鈣鈦礦吸光層和第一導電層。

25、本申請第四方面提供了一種鈣鈦礦晶硅疊層電池的制備方法，包括以下步驟：

26、提供絨面晶硅電池；

27、采用上述鈣鈦礦吸光層的制備方法在所述絨面晶硅電池的一表面制備鈣鈦礦吸光層；

28、在所述鈣鈦礦吸光層遠離所述絨面晶硅電池的表面制備第一導電層。

29、本申請第五方面提供了一種光伏組件，包括鈣鈦礦吸光層、上述鈣鈦礦晶硅疊層電池或上述鈣鈦礦晶硅疊層電池的制備方法制得的鈣鈦礦晶硅疊層電池。

30、與現有技術相比較，本申請的鈣鈦礦吸光層的制備方法具有如下有益效果：

31、本申請的鈣鈦礦吸光層的制備方法，先采用有機鹵化物溶液制備有機鹵化物層，再在有機鹵化物層的表面制備第一金屬鹵化物層，有機鹵化物層和第一金屬鹵化物層經第一退火處理后，有機鹵化物層中的有機鹵化物與第一金屬鹵化物層中靠近有機鹵化物層中的金屬鹵化物反應，生成鈣鈦礦薄膜層；第一金屬鹵化物層中未與第一有機鹵化物發(fā)生反應的金屬鹵化物層與有機銨鹽膜層中的有機銨鹽反應，促使第一金屬鹵化物層中的金屬鹵化物反應完全，有效減少金屬鹵化物對器件穩(wěn)定性能的影響，從而有效提升器件穩(wěn)定性能。

技術特征：

1.一種鈣鈦礦吸光層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機鹵化物溶液中的有機鹵化物包括甲脒氫碘酸鹽、甲脒氫溴酸鹽、甲脒氫氯酸鹽、四乙基氯化銨、丙二胺碘和苯乙基碘化胺中的一種或多種。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機鹵化物溶液中的溶劑包括二甲基酰胺、二甲基亞砜、n,n-二甲基乙酰胺和n-甲基吡咯烷酮中的一種或多種。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機鹵化物溶液的濃度為0.1?mg/ml~10?mg/ml。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，制備所述有機鹵化物層的方式包括旋涂法、狹縫涂布法和刮涂法中的一種。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鈣鈦礦中間層包括鈣鈦礦薄膜層和第二金屬鹵化物層，所述鈣鈦礦薄膜層設于所述基底與所述第二金屬鹵化物層之間，所述第二金屬鹵化物層為多孔金屬鹵化物層。

7.如權利要求1~6任一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法滿足如下特征中的至少一種：

8.如權利要求1~6任一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法滿足如下特征中的至少一種：

9.如權利要求1~6任一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法滿足如下特征中的至少一種：

10.如權利要求1~6任一項所述的制備方法，其特征在于，所述鈣鈦礦吸光層的厚度為300?nm~800?nm。

11.一種鈣鈦礦吸光層，其特征在于，采用如權利要求1~10任一項所述的制備方法制得。

12.一種鈣鈦礦晶硅疊層電池，其特征在于，包括依次層疊設置的絨面晶硅電池、如權利要求11所述的鈣鈦礦吸光層和第一導電層。

13.一種鈣鈦礦晶硅疊層電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

14.一種光伏組件，其特征在于，包括如權利要求11所述的鈣鈦礦吸光層、權利要求12所述的鈣鈦礦晶硅疊層電池或如權利要求13所述的鈣鈦礦晶硅疊層電池的制備方法制得的鈣鈦礦晶硅疊層電池。

技術總結
本申請涉及一種鈣鈦礦吸光層、鈣鈦礦晶硅疊層電池及其制備方法、光伏組件。鈣鈦礦吸光層的制備方法包括以下步驟：在基底上采用有機鹵化物溶液制備有機鹵化物層；在有機鹵化物層的表面制備第一金屬鹵化物層，再進行第一退火處理，形成鈣鈦礦中間層；在鈣鈦礦中間層遠離所述基底的表面采用有機銨鹽溶液形成有機銨鹽膜層，經第二退火處理，制備鈣鈦礦吸收層。該制備方法可促使金屬鹵化物反應完全，有效減少金屬鹵化物對器件穩(wěn)定性能的影響，從而有效提升器件穩(wěn)定性能。

技術研發(fā)人員：劉杰,夏銳,張學玲
受保護的技術使用者：天合光能股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19