[发明专利]一种半透明钙钛矿层、半透明钙钛矿光伏组件及制备方法

权利要求书

1.一种半透明钙钛矿层的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：

加工具有图案结构的第一钙钛矿前驱体层，覆盖制备第二钙钛矿前驱体层，退火后，具有第一钙钛矿前驱体层的区域转换为钙钛矿层，无第一钙钛矿前驱体层的区域为透明层，制备得到半透明钙钛矿层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述图案的加工方式包括掩膜；

优选地，所述第一钙钛矿前驱体层的制备方式包括沉积；

优选地，所述沉积的方式包括热蒸发、近空间升华或气相输运中的一种或至少两种的组合；

优选地，所述第一钙钛矿前驱体层的厚度为50～300nm。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一钙钛矿前驱体层中Cs元素与Pb元素的摩尔比为(0～0.2):1；

优选地，所述第一钙钛矿前驱体层的组成包括PbX₂和CsX，X为I、Br或Cl中的一种或至少两种的组合；

优选地，所述第一钙钛矿前驱体层中Cl元素与I元素的摩尔比为(0～0.3):1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第二钙钛矿前驱体层由有机浆料涂覆得到，所述有机浆料包括有机阳离子卤化物和溶剂；

优选地，所述有机阳离子卤化物包括甲胺类卤化物和/或甲脒类卤化物；

优选地，所述甲胺类卤化物包括碘甲胺、溴甲胺或氯甲胺中的一种或至少两种的组合；

优选地，甲脒类卤化物包括碘甲脒、溴甲脒或氯甲脒中的一种或至少两种的组合；

优选地，所述第二钙钛矿前驱体层中Cl元素与I元素的摩尔比为(0～0.3):1。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括异丙醇；

优选地，所述溶剂还包括辅助溶剂；

优选地，所述溶剂与辅助溶剂的体积比为1:(0～0.2)；

优选地，所述辅助溶剂包括正丁醇、叔丁醇、正戊醇、DMF或DMSO中的一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述退火的温度为80～200℃；

优选地，所述退火的时间为5～60min；

优选地，所述钙钛矿层的厚度为100～600nm。

7.一种半透明钙钛矿层，其特征在于，所述半透明钙钛矿层包括按图案排布的钙钛矿层，所述钙钛矿层的间隔空白设置透明层，所述钙钛矿层和有透明层一体形成所述半透明钙钛矿层，所述半透明钙钛矿层由权利要求1-6任一项所述的半透明钙钛矿层的制备方法制备得到。

8.一种半透明钙钛矿光伏组件，其特征在于，所述半透明钙钛矿光伏组件包括依次层叠设置的衬底、第一电荷传输层、半透明钙钛矿层、第二电荷传输层和背电极，所述半透明钙钛矿层为权利要求7所述的半透明钙钛矿层。

9.一种权利要求8所述的半透明钙钛矿光伏组件的制备方法，其特征在于，所述半透明钙钛矿光伏组件的制备方法包括：

(Ⅰ)在衬底上制备第一电荷传输层，在第一电荷传输层上按照图案加工间隔设置的第一钙钛矿前驱体层；

(Ⅱ)在衬底具有钙钛矿前驱体层的一侧覆盖制备第二钙钛矿前驱体层，退火后，具有第一钙钛矿前驱体层的区域转换为钙钛矿层，无第一钙钛矿前驱体层的区域为透明层，制备得到半透明钙钛矿层；

(Ⅲ)在衬底具有钙钛矿层的一侧依次制备第二电荷传输层和背电极，制备得到所述的半透明钙钛矿光伏组件。

10.根据权利要求9所述的半透明钙钛矿制备方法，其特征在于，所述衬底的材质包括FTO和/或ITO；

优选地，所述第一电荷传输层为电子传输层，所述第二电荷传输层为空穴传输层，所述电子传输层的材质包括TiO₂、SnO₂或Nb₂O₅中的一种或至少两种的组合，所述空穴传输层的材质包括spiro-OMeTAD、PTAA、CuSCN、CuI或CuPc中的一种或至少两种的组合；

优选地，所述第一电荷传输层为空穴传输层，所述第二电荷传输层为电子传输层，所述空穴传输层的材质包括NiO_x、PTAA、PEDOT:PSS或poly-TPD中的一种或至少两种的组合，所述电子传输层的材质包括C60、BCP、PCBM、SnO₂、Nb₂O₅、中的一种或至少两种的组合；

优选地，所述第一电荷传输层的制备方式包括磁控溅射、ALD、热蒸发、气相输运、近空间升华、狭缝涂布、刮涂、喷涂或喷墨打印中的一种或至少两种的组合；

优选地，所述第二电荷传输层的制备方式包括磁控溅射、ALD、热蒸发、气相输运、近空间升华、狭缝涂布、刮涂、喷涂或喷墨打印中的一种或至少两种的组合。