本申請涉及器件制作,特別是涉及一種鈣鈦礦薄膜制備方法、裝置、鈣鈦礦太陽能電池模組。
背景技術:
1、鈣鈦礦太陽能電池作為新一代高效光伏材料,因其優異的光電轉換效率、低成本以及便于大規模制造的特性,近年來得到了廣泛的研究和應用。鈣鈦礦太陽能電池的結構通常包括透明前電極、空穴傳輸層、鈣鈦礦光吸收層、電子傳輸層以及后電極等關鍵層次。其中,空穴傳輸層對于鈣鈦礦太陽能電池的性能起到重要作用,它不僅負責從鈣鈦礦層有效提取并傳輸空穴,還能在一定程度上優化鈣鈦礦太陽能電池的整體電流密度和開路電壓,從而顯著提高鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率。
2、目前,在鈣鈦礦太陽能電池的制備過程中,空穴傳輸層與鈣鈦礦層這兩個材料層之間的接觸質量會對鈣鈦礦太陽能電池的器件性能造成影響,若兩個材料層之間的接觸質量較差,將會導致接觸界面產生孔洞、裂紋或其他缺陷,接觸界面處的缺陷會捕獲載流子以影響鈣鈦礦層的結晶質量,從而地,會進一步導致器件性能下降。
技術實現思路
1、基于此,有必要針對上述技術問題,提供一種能夠提高空穴傳輸層與鈣鈦礦薄膜之間的接觸質量的鈣鈦礦薄膜制備方法、裝置、鈣鈦礦太陽能電池模組。
2、第一方面,本申請提供了一種鈣鈦礦薄膜制備方法,包括:
3、在襯底上形成空穴傳輸層;
4、在第一預設時間內,基于鈣鈦礦前驅體溶液在空穴傳輸層遠離襯底的一側形成鈣鈦礦前驅體濕膜;
5、在第二預設時間內,對鈣鈦礦前驅體濕膜進行干燥工藝,以使得鈣鈦礦前驅體濕膜形成中間相,以形成初始基片;
6、對初始基片進行退火,基于共同退火的空穴傳輸層和中間相形成鈣鈦礦薄膜。
7、第二方面,本申請還提供了一種鈣鈦礦薄膜制備裝置,包括:
8、第一形成模塊,用于在襯底上形成空穴傳輸層;
9、第二形成模塊,用于在第一預設時間內,基于鈣鈦礦前驅體溶液在空穴傳輸層遠離襯底的一側形成鈣鈦礦前驅體濕膜;
10、第三形成模塊,用于在第二預設時間內,對鈣鈦礦前驅體濕膜進行干燥工藝,以使得鈣鈦礦前驅體濕膜形成中間相,以形成初始基片;
11、第四形成模塊,用于對初始基片進行退火,基于共同退火的空穴傳輸層和中間相形成鈣鈦礦薄膜。
12、第三方面,本申請還提供了一種鈣鈦礦太陽能電池模組,包括如本申請第一方面任一項所述的方法制備得到的鈣鈦礦薄膜。
13、上述鈣鈦礦薄膜制備方法、裝置、鈣鈦礦太陽能電池模組,在襯底上形成空穴傳輸層;在第一預設時間內,基于鈣鈦礦前驅體溶液在空穴傳輸層遠離襯底的一側形成鈣鈦礦前驅體濕膜;在第二預設時間內,對鈣鈦礦前驅體濕膜進行干燥工藝,以使得鈣鈦礦前驅體濕膜形成中間相,以形成初始基片;對初始基片進行退火,基于共同退火的空穴傳輸層和中間相形成鈣鈦礦薄膜。本申請提供的鈣鈦礦薄膜制備方法,由于鈣鈦礦薄膜是通過空穴傳輸層和鈣鈦礦前驅體濕膜所形成的中間相在共同退火的作用下所形成的,從而地,空穴傳輸層和鈣鈦礦薄膜之間的接觸質量較佳,進而地,一方面,由于相對于傳統的單獨對空穴傳輸層和中間相分別進行退火的制備方法,本實施例減少了一個退火工藝步驟,降低了設備成本、空間成本和時間成本,提高了后續在制作鈣鈦礦太陽能電池模組時的生產效率;另一方面,基于較佳的鈣鈦礦薄膜成膜效果能夠提高后續制作得到的鈣鈦礦太陽能電池模組的器件性能。
1.一種鈣鈦礦薄膜制備方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述在襯底上形成空穴傳輸層,包括:
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述在第一預設時間內,基于鈣鈦礦前驅體溶液在所述空穴傳輸層遠離所述襯底的一側形成鈣鈦礦前驅體濕膜,包括:
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述在第二預設時間內,對所述鈣鈦礦前驅體濕膜進行干燥工藝,以使得所述鈣鈦礦前驅體濕膜形成中間相,以形成初始基片,包括:
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述對所述初始基片進行退火,基于共同退火的所述空穴傳輸層和所述中間相形成鈣鈦礦薄膜,包括:
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述退火溫度為100℃,所述退火時間為30min。
7.根據權利要求1-6任一項所述的方法,其特征在于,所述空穴傳輸層由自組裝單分子組成。
8.根據權利要求7所述的方法,其特征在于,所述自組裝單分子(sam)包括meo-2pacz([2-(3,6-二甲氧基-9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸)、2pacz([2-(9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸)、me-4pacz([4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]磷酸)、meo-4padbc((4-(3,11-二甲氧基-7h-二苯并[c,g]咔唑-7-基)丁基)磷酸)、dmacpa([4-(?2,7-二溴-9,9二甲基吖啶-10(9氫)-基)丁基]磷酸)、dc-pa((2,7-二甲氧基-9h-咔唑-9-基)甲基)磷酸)、mpa-cpa(((2-(4-(雙(4-)甲氧基苯基)氨基)苯基)-1-氰基)膦酸)以及4padcb([4-(7h-二苯并[c,g]咔唑-7-基)丁基]磷酸)中的至少一種。
9.一種鈣鈦礦薄膜制備裝置,其特征在于,所述裝置包括:
10.一種鈣鈦礦太陽能電池模組,其特征在于,所述鈣鈦礦太陽能電池模組包括如權利要求1-8任一項所述的方法制備得到的鈣鈦礦薄膜。