CN109119492A - 薄膜太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种薄膜太阳能电池及其制备方法，所述薄膜太阳能电池包括底电极、从下而上依次叠层设置于所述底电极上的空穴传输层、活性层、电子传输层、保护层及顶电极，所述顶电极是由溶液法制备得到，所述保护层的材料为具有脂肪胺官能基团的聚合物。本发明提供的薄膜太阳能电池，一方面，所述保护层可以将溶剂与活性层有效隔离，提高活性层对上层溶剂的抗侵蚀作用，避免了溶剂侵蚀活性层而导致活性层被破坏或者降解，进而导致薄膜太阳能电池的性能下降；另一方面，所述保护层也可以有效阻隔活性层材料与顶电极之间的化学反应，提升薄膜太阳能电池的性能；此外，通过溶液法制备顶电极，能够降低薄膜太阳能电池的制备成本。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种薄膜太阳能电池及其制备方法。
背景技术
随着经济与人类社会的不断发展，能源短缺已经成为阻碍经济发展与世界和平的关键因素。面对即将到来的能源危机，寻找可替代资源迫在眉睫。其中太阳能因其清洁、储量大，分布广泛等优点备受关注。对太阳能的利用中，太阳能电池占据了很大比例。在此背景下，开发新型高效率、低成本太阳能电池引起各国研究者的巨大兴趣。新型薄膜太阳能电池，如：有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、量子点太阳能电池等，因其可溶液法加工，因而具有工艺简单、可连续卷轴工艺生产、成本低等优势，是未来太阳能电池技术的重要成员。
根据现有的文献报道，目前研究的薄膜太阳能电池的电极主要是通过真空蒸镀法或磁控溅射法制备。由于真空蒸镀设备昂贵、耗时，且不适宜大面积太阳能电池的制备，从而导致器件的成本较高，在很大程度上限制了太阳能电池的应用。利用溶液法制备顶电极则可以降低太阳能电池的制备成本，因而具有十分重要的意义。在通过溶液法制备太阳能电池顶电极的过程中，一方面，溶剂会不可避免地发生渗透，导致活性层发生分解，破坏太阳能电池器件的结构，严重影响太阳能电池器件的效率；另一方面，由于活性层材料可能与金属发生化学反应，进而破坏电极，导致太阳能电池器件失效。因而，新型的薄膜太阳能电池器件难以利用溶液法制备顶电极。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种薄膜太阳能电池及其制备方法，能够提升性能、降低成本。
本发明提出的具体技术方案为：提供一种薄膜太阳能电池，所述薄膜太阳能电池包括底电极、从下而上依次叠层设置于所述底电极上的空穴传输层、活性层、电子传输层、保护层及顶电极，所述顶电极是由溶液法制备得到，所述保护层的材料为具有脂肪胺官能基团的聚合物。
进一步地，所述具有脂肪胺官能基团的聚合物选自聚醚酰亚胺、乙氧基化聚乙烯亚胺、9,9-二辛基芴-9,9-双(N,N-二甲基胺丙基)芴中的一种。
进一步地，所述活性层的材质为具有钙钛矿型结构特征的半导体材料，所述具有钙钛矿型结构特征的半导体材料的结构式为ABX3，其中，A为I价的阳离子、B为II价的阳离子、X为卤素阴离子。
进一步地，A选自甲基铵阳离子、甲脒鎓阳离子、金属铯离子中的至少一种，B选自Pb2+、Sn2+中的至少一种，C选自氯、溴、碘中的至少一种。
进一步地，所述底电极选自金属电极、金属氧化物电极、碳电极或聚合物电极中的一种。
进一步地，所述空穴传输层选自金属氧化物、聚合物中的至少一种。
进一步地，所述电子传输层选自富勒烯衍生物、金属氧化物、聚合物中的至少一种。
进一步地，所述顶电极选自纳米铜电极、纳米银单极、金属合金电极、碳电极中的至少一种。
本发明还提供了一种如上所述的薄膜太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括：
提供一底电极；
从下而上依次远离所述底电极、在所述底电极上沉积形成所述空穴传输层、活性层、电子传输层、保护层；
在所述保护层上采用溶液法制备工艺制备所述顶电极，获得所述薄膜太阳能电池。
进一步地，所述溶液法制备工艺为喷墨打印或喷涂工艺。
本发明提供的薄膜太阳能电池，在其电子传输层与顶电极之间设置有保护层，所述保护层的材料为具有脂肪胺官能基团的聚合物，在通过溶液法制备顶电极的过程中，一方面，所述保护层可以将溶剂与活性层有效隔离，提高活性层对上层溶剂的抗侵蚀作用，避免了溶剂侵蚀活性层而导致活性层被破坏或者降解，进而导致薄膜太阳能电池的性能下降；另一方面，所述保护层也可以有效阻隔活性层材料与顶电极之间的化学反应，提升了薄膜太阳能电池的性能，此外，通过溶液法制备顶电极，能够降低薄膜太阳能电池的制备成本。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1为实施例1的薄膜太阳能电池的结构示意图；
图2为实施例1的薄膜太阳能电池的电流-电压曲线；
图3为实施例1的薄膜太阳能电池的另一结构示意图；
图4为实施例1的薄膜太阳能电池的SEM图；
图5为实施例1的薄膜太阳能电池的截面图；
图6为实施例2的薄膜太阳能电池的结构示意图；
图7为实施例2的薄膜太阳能电池的电流-电压曲线；
图8为对比例的薄膜太阳能电池的结构示意图；
图9为对比例的薄膜太阳能电池的电流-电压曲线；
图10为对比例的薄膜太阳能电池的SEM图；
图11为对比例的薄膜太阳能电池的截面图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为局限于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
实施例1
参照图1，本实施例提供的薄膜太阳能电池包括底电极1、从下而上依次叠层设置于底电极1上的空穴传输层2、活性层3、电子传输层4、保护层5及顶电极6，顶电极6是由溶液法制备得到。保护层5的材料为具有脂肪胺官能基团的聚合物。
具体的，具有脂肪胺官能基团的聚合物包括聚醚酰亚胺(PEI)、乙氧基化聚乙烯亚胺(PEIE)或9,9-二辛基芴-9,9-双(N,N-二甲基胺丙基)芴(PFN)。优选的，具有脂肪胺官能基团的聚合物为PEI或PEIE，其中，PEI、PEIE均可以是直链或支链。本实施例中的具有脂肪胺官能基团的聚合物还可以是除PFN以外的其他主链或侧链中含有脂肪胺官能基团的聚合物。
活性层3的材质为具有钙钛矿型结构特征的半导体材料，具有钙钛矿型结构特征的半导体材料的结构式为ABX3，其中，A为I价的阳离子、B为II价的阳离子、X为卤素阴离子。
具体的，A选自甲基铵阳离子、甲脒鎓阳离子、金属铯离子中的至少一种，即A可以是由甲基铵阳离子、甲脒鎓阳离子或金属铯离子中的一种离子组成，也可以是由甲基铵阳离子、甲脒鎓阳离子、金属铯离子中的至少两种离子混合而成。B选自Pb2+、Sn2+中的至少一种，即B可以是由Pb2+、Sn2+中的一种离子组成，也可以是由Pb2+和Sn2+两种离子混合而成，X选自氯、溴、碘中的至少一种，即X可以是氯、溴、碘中的一种离子组成，也可以是由氯、溴、碘中的至少两种离子混合而成。当然，本实施例中的活性层的材质还包括其他钙钛矿型结构特征的半导体材料，例如，MAPbI3，MAPbIxCl3-x以及FA，MA，Cs等不同阴阳离子组合形成的复合钙钛矿型结构特征的半导体材料。
底电极1选自金属电极、金属氧化物电极、碳电极或聚合物电极中的一种。其中，金属电极包括铝电极、银电极、铜电极、钛电极或合金电极，例如，钛铬合金、铝镁合金、铜银合金。金属电极的结构形式可以是块体金属、金属箔片或者金属网栅。金属氧化物电极包括ITO电极、FTO电极、AZO电极。碳电极包括碳纳米管电极、石墨烯电极以及碳浆导电电极。聚合物电极包括高导PEDOT:PSS电极。
空穴传输层2选自金属氧化物、聚合物中的至少一种，即空穴传输层2可以是金属氧化物、聚合物中的一种，也可以是由金属氧化物和聚合物混合而成。其中，金属氧化物包括MoO3、NiO、氧化铬、氧化钨，聚合物包括PEDOT:PSS、PTAA。
电子传输层4选自富勒烯衍生物、金属氧化物、聚合物中的至少一种，即电子传输层4可以是富勒烯衍生物、金属氧化物、聚合物中的一种，也可以是由富勒烯衍生物、金属氧化物、聚合物中的至少两种混合而成。其中，富勒烯衍生物包括C60、PC61BM、功能衍生化的C60(例如，bis-C60)。金属氧化物包括氧化锌、氧化钛、氧化锡、铝掺杂氧化锌或者这些物质中至少两种组合形成的复合物。
顶电极6选自纳米铜电极、纳米银电极、金属合金电极、碳电极中的至少一种，即顶电极6可以是纳米铜、纳米银、金属合金电极、碳电极中的一种，也可以是由纳米铜、纳米银、金属合金电极、碳电极中的至少两种混合而成。其中，纳米铜电极包括铜纳米线电极、铜纳米粒子电极以及铜纳米线与铜纳米粒子形成的复合电极。纳米银电极包括银纳米线电极、银纳米粒子电极以及银纳米线与银纳米粒子形成的复合电极。金属合金电极包括铜银纳米合金电极。碳电极包括碳浆电极、碳纳米管电极以及石墨烯电极。复合电极包括纳米铜或纳米银与金属氧化物形成的复合电极、纳米铜或纳米银与碳纳米管形成的复合电极、纳米铜或纳米银与石墨烯形成的复合电极等。
本实施例中的保护层5的材料选为具有脂肪胺官能基团的聚合物，一方面，可以在电子传输层4的表面形成一个较为致密的薄膜，改变电子传输层4的表面溶剂亲疏特性，从而达到保护活性层3的作用，进而实现通过溶液法工艺制备顶电极，降低了成本。另一方面，脂肪胺官能基团能够与卤素阴离子发生螯合作用，从而能够有效抑制活性层3中卤素阴离子的迁移，阻止卤素阴离子与顶电极6的化学反应，提升了薄膜太阳能电池的效率和稳定性。此外，具有脂肪胺官能基团的聚合物具有很好的电子迁移率，能够保证顶电极6与电子传输层4之间的欧姆接触与能级匹配。
本实施例还提供了一种如上所述的薄膜太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括：
提供一底电极1；
从下而上依次远离底电极1、在底电极1上沉积形成空穴传输层2、活性层3、电子传输层4、保护层5；
在保护层5上采用溶液法制备工艺制备顶电极6，获得薄膜太阳能电池。其中，溶液法制备工艺为喷墨打印或喷涂工艺。
下面具体对本实施例中的薄膜太阳能电池的制备方法及性能进行描述。
本实施例中的薄膜太阳能电池制备方法如下：
(1)空穴传输层2的制备：在洁净的购买来的ITO玻璃即底电极1上沉积一层30～40nm厚度的PEDOT:PSS作为空穴传输层2，并在130℃退火10min；
(2)活性层3的制备：将前驱体溶液的浓度设置为1.35mol/l，采用反溶剂法在空穴传输层2上制备厚度为270nm的CH3NH3PbI3(5％PbCl2)作为活性层3，并在100℃退火10min；
(3)电子传输层4的制备：采用旋涂法在活性层3上制备一层厚度为40～60nm的PC61BM作为电子传输层4；
(4)保护层5的制备：采用旋涂法在电子传输层4上沉积一层PEI(浓度为2mg/mL)作为保护层5。
(5)顶电极6的制备：通过喷墨打印的方法在保护层5上沉积一层银纳米线作为顶电极6，其中，银纳米线的浓度为1mg/ml，基底温度控制在40℃。
利用本实例方法制备的薄膜太阳能电池的电流电压曲线如图2，其开路电压Voc＝1.03V，电流密度Jsc＝17.87mA/cm2，填充因子FF＝74％，效率PCE＝13.62％，薄膜太阳能电池的性能较好，薄膜太阳能电池未出现“S”线现象。
本实施例制备得到的薄膜太阳能电池如图3所示。参照图4，具有保护层5的薄膜太阳能电池表面的顶电极6不存在黑色斑点和黑色区域。可见，保护层5能够保护活性层3，隔绝其与顶电极6直接反应，改善了薄膜太阳能电池的界面接触，从而改善了薄膜太阳能电池的效率并提高了稳定性。如图5所示，具有保护层5的薄膜太阳能电池的截面图中，顶电极6嵌入保护层5中的部分，表面平整，没有明显翘起。可见，保护层5可黏糊银纳米线，降低银纳米线即顶电极6的粗糙度，有效的改善了界面，提高薄膜太阳能电池的性能。
实施例2
本实施例中的薄膜太阳能电池的结构与实施例1中的薄膜太阳能电池的结构相同，本实施例中的薄膜太阳能电池的制备方法与实施例2的不同之处在于活性层3的前驱体溶液的浓度和厚度与实施例1中活性层3的前驱体溶液的浓度和厚度不同。
具体的，本实施例的薄膜太阳能电池的制备方法如下：
(1)空穴传输层2的制备：在洁净的购买来的ITO玻璃即底电极1上沉积一层30～40nm厚度的PEDOT:PSS作为空穴传输层2，并在130℃退火10min；
(2)活性层3的制备：采用反溶剂法在空穴传输层2上制备活性层3，其中，活性层3的材质为具有钙钛矿型结构特征的半导体材料，通过调整钙钛矿前驱体溶液的浓度，分别制备了80nm、150nm、180nm、260nm不同厚度的活性层3，并在100℃退火10min；
(3)电子传输层4的制备：采用旋涂法在活性层3上制备一层厚度为40～60nm的PC61BM作为电子传输层4；
(4)保护层5的制备：采用旋涂法在电子传输层4上沉积一层PEI(浓度为2mg/mL)作为保护层5。
(5)顶电极6的制备：通过喷墨打印的方法在保护层5上沉积一层银纳米线作为顶电极6，其中，银纳米线的浓度为1mg/ml，基底温度控制在40℃。
利用本实例方法制备得到的具有不同厚度的活性层3的薄膜太阳能电池的参数如表一所示：
表一
利用本实例方法制备得到的具有不同厚度的活性层3的薄膜太阳能电池结构如图6所示，具有不同厚度的活性层3的薄膜太阳能电池对应的电流电压曲线如图7所示，从图7可以看出，本实施例中具有不同厚度的活性层3的薄膜太阳能电池都有很好的I-V曲线，能够获得较好的光电转换效率。
实施例3
本实施例中的薄膜太阳能电池的结构与实施例1中的薄膜太阳能电池的结构相同，本实施例中的薄膜太阳能电池的制备方法与实施例1的不同之处在于活性层3的组分与实施例1中活性层3的组分不同，且本实施例给出了四种具有不同组分的活性层3的薄膜太阳能电池的制备方法。
具体的，本实施例四种具有不同组分的活性层3的薄膜太阳能电池的制备方法如下：
(1)空穴传输层2的制备：在洁净的购买来的ITO玻璃即底电极1上沉积一层30～40nm厚度的PEDOT:PSS作为空穴传输层2，并在130℃退火10min；
(2)活性层3的制备：
第一种组分、采用一步法在PEDOT:PSS上制备CH3NH3PbIXCl3-X作为活性层3，并在90℃退火70min；
第二种组分、采用两步法在PEDOT:PSS上层制备CH3NH3PbI3作为活性层3；
第三种组分、采用反溶剂法在PEDOT:PSS上制备CH3NH3PbI3作为活性层3，并在100℃退火10min；
第四种组分、在PEDOT:PSS上制备FAXMA1-XI3作为活性层3，并在120℃退火20min。
(3)电子传输层4的制备：采用旋涂法在活性层3上制备一层厚度为40～60nm的PC61BM作为电子传输层4；
(4)保护层5的制备：采用旋涂法在电子传输层4上沉积一层PEI(浓度为2mg/mL)作为保护层5。
(5)顶电极6的制备：通过喷墨打印的方法在保护层5上沉积一层银纳米线作为顶电极6，其中，银纳米线的浓度为1mg/ml，基底温度控制在40℃。
本实施例制备得到的四种具有不同组分的活性层3的薄膜太阳能电池的参数如表二所示：
表二
从表二中可以看出，本实施例中四种具有不同组分的活性层3的薄膜太阳能电池都有很好的I-V曲线，能够获得较好的光电转换效率。
实施例4
本实施例中的薄膜太阳能电池的结构与实施例1中的薄膜太阳能电池的结构相同，本实施例中的薄膜太阳能电池的制备方法与实施例1的不同之处在于顶电极6的材料与实施1中顶电极6的材质不同。
具体的，本实施例中的薄膜太阳能电池制备方法如下：
(1)空穴传输层2的制备：在洁净的购买来的ITO玻璃即底电极1上沉积一层30～40nm厚度的PEDOT:PSS作为空穴传输层2，并在130℃退火10min；
(2)活性层3的制备：将前驱体溶液的浓度设置为1.35mol/l，采用反溶剂法在空穴传输层2上制备厚度为270nm的CH3NH3PbI3(5％PbCl2)作为活性层3，并在100℃退火10min；
(3)电子传输层4的制备：采用旋涂法在活性层3上制备一层厚度为40～60nm的PC61BM作为电子传输层4；
(4)保护层5的制备：采用旋涂法在电子传输层4上沉积一层PEI(浓度为2mg/mL)作为保护层5。
(5)顶电极6的制备：通过喷墨打印的方法在保护层5上沉积一层铜纳米线作为顶电极6，其中，铜纳米线的浓度为1mg/ml，基底温度控制在40℃。
利用本实施例方法制备的薄膜太阳能电池的参数为开路电压Voc＝0.98V，电流密度Jsc＝15.30mA cm-2，填充因子FF＝65％，效率PCE＝9.75％，本实施例中的薄膜太阳能电池也能够获得较好的光电转换效率。
实施例5
本实施例中的薄膜太阳能电池的结构与实施例1中的薄膜太阳能电池的结构相同，本实施例中的薄膜太阳能电池的制备方法与实施例1的不同之处在于保护层5的材质与实施例1中保护层5的材质不同。
具体的，本实施例的薄膜太阳能电池的制备方法如下：
(1)空穴传输层2的制备：在洁净的购买来的ITO玻璃即底电极1上沉积一层30～40nm厚度的PEDOT:PSS作为空穴传输层2，并在130℃退火10min；
(2)活性层3的制备：将前驱体溶液的浓度设置为1.35mol/l，采用反溶剂法在空穴传输层2上制备厚度为270nm的CH3NH3PbI3(5％PbCl2)作为活性层3，并在100℃退火10min；
(3)电子传输层4的制备：采用旋涂法在活性层3上制备一层厚度为40～60nm的PC61BM作为电子传输层4；
(4)保护层5的制备：采用旋涂法在电子传输层4上沉积一层PEIE作为保护层5。
(5)顶电极6的制备：通过喷墨打印的方法在保护层5上沉积一层银纳米线作为顶电极6，其中，银纳米线的浓度为1mg/ml，基底温度控制在40℃。
利用本实例方法制备的薄膜太阳能电池的开路电压Voc＝1.03V，电流密度Jsc＝16.51mA cm-2，填充因子FF＝70％，效率PCE＝11.90％，可见，本实施例中的薄膜太阳能电池也能够获得较好的光电转换效率。
实施例6
本实施例中的薄膜太阳能电池的结构与实施例1中的薄膜太阳能电池的结构相同，本实施例中的薄膜太阳能电池的制备方法与实施例1的不同之处在于保护层5的材质与实施例1中保护层5的材质不同。
(1)空穴传输层2的制备：在洁净的购买来的ITO玻璃即底电极1上沉积一层30～40nm厚度的PEDOT:PSS作为空穴传输层2，并在130℃退火10min；
(2)活性层3的制备：将前驱体溶液的浓度设置为1.35mol/l，采用反溶剂法在空穴传输层2上制备厚度为270nm的CH3NH3PbI3(5％PbCl2)作为活性层3，并在100℃退火10min；
(3)电子传输层4的制备：采用旋涂法在活性层3上制备一层厚度为40～60nm的PC61BM作为电子传输层4；
(4)保护层5的制备：采用旋涂法在电子传输层4上沉积一层PFN作为保护层5。
(5)顶电极6的制备：通过喷墨打印的方法在保护层5上沉积一层银纳米线作为顶电极6，其中，银纳米线的浓度为1mg/ml，基底温度控制在40℃。
利用本实例方法制备的薄膜太阳能电池的开路电压Voc＝0.99V，电流密度Jsc＝16.78mA cm-2，填充因子FF＝67％，效率PCE＝11.13％，可见，本实施例中的薄膜太阳能电池也能够获得较好的光电转换效率。
实施例7
本实施例中的薄膜太阳能电池的结构与实施例1中的薄膜太阳能电池的结构相同，本实施例中的薄膜太阳能电池的制备方法与实施例1的不同之处在于保护层5的浓度与实施例1中保护层5的浓度不同。
(1)空穴传输层2的制备：在洁净的购买来的ITO玻璃即底电极1上沉积一层30～40nm厚度的PEDOT:PSS作为空穴传输层2，并在130℃退火10min；
(2)活性层3的制备：将前驱体溶液的浓度设置为1.35mol/l，采用反溶剂法在空穴传输层2上制备厚度为270nm的CH3NH3PbI3(5％PbCl2)作为活性层3，并在100℃退火10min；
(3)电子传输层4的制备：采用旋涂法在活性层3上制备一层厚度为40～60nm的PC61BM作为电子传输层4；
(4)保护层5的制备：采用旋涂法在电子传输层4上沉积一层PEI(浓度为0.2mg/mL)作为保护层5。
(5)顶电极6的制备：通过喷墨打印的方法在保护层5上沉积一层银纳米线作为顶电极6，其中，银纳米线的浓度为1mg/ml，基底温度控制在40℃。
利用本实例方法制备的薄膜太阳能电池的开路电压Voc＝1.03V，电流密度Jsc＝15.6mA cm-2，填充因子FF＝75％，效率PCE＝12.02％。
对比例
参照图8，对比例中的薄膜太阳能电池不包括保护层4，其制备方法如下：
(1)空穴传输层2的制备：在洁净的购买来的ITO玻璃即底电极1上沉积一层30～40nm厚度的PEDOT:PSS作为空穴传输层2，并在130℃退火10min；
(2)活性层3的制备：将前驱体溶液的浓度设置为1.35mol/l，采用反溶剂法在空穴传输层2上制备厚度为270nm的CH3NH3PbI3(5％PbCl2)作为活性层3，并在100℃退火10min；
(3)电子传输层4的制备：采用旋涂法在活性层3上制备一层厚度为40～60nm的PC61BM作为电子传输层4；
(4)顶电极6的制备：通过喷墨打印的方法在电子传输层4上方沉积一层银纳米线作为顶电极6，其中，银纳米线的浓度为1mg/ml，基底温度控制在40℃。
利用对比例的方法制备的薄膜太阳能电池的电流电压曲线如图9，得到薄膜太阳能电池的开路电压Voc＝0.77V，电流密度Jsc＝17.97mA/cm2，填充因子FF＝48％，效率PCE＝6.64％。从图9中可以看出，对比例中的薄膜太阳能电池出现“S”线现象，其性能很差。
参照图10，从图10中可清晰的看出顶电极6的表面的银线存在明显分布均匀的黑点和黑色区域，这是因为活性层3中的钙钛矿与顶电极6表面的AgNW反应使顶电极6的导电性下降，在扫面电镜中体现为黑色区域。参照图11，对比例的薄膜太阳能电池的截面图中，明显可见聚集翘起的AgNW，表面粗糙度大。
将实施例1-7与对比例对比可知，在电子传输层4与顶电极6之间加入一层保护层5，将保护层5的材料选为具有脂肪胺官能基团的聚合物，改善了薄膜太阳能电池的界面接触，提升了薄膜太阳能电池的效率和稳定性，改善了薄膜太阳能电池的性能。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种薄膜太阳能电池，其特征在于，包括底电极、从下而上依次叠层设置于所述底电极上的空穴传输层、活性层、电子传输层、保护层及顶电极，所述顶电极是由溶液法制备得到，所述保护层的材料为具有脂肪胺官能基团的聚合物。
2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述具有脂肪胺官能基团的聚合物选自聚醚酰亚胺、乙氧基化聚乙烯亚胺、9,9-二辛基芴-9,9-双(N,N-二甲基胺丙基)芴中的一种。
3.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述活性层的材质为具有钙钛矿型结构特征的半导体材料，所述具有钙钛矿型结构特征的半导体材料的结构式为ABX3，其中，A为I价的阳离子、B为II价的阳离子、X为卤素阴离子。
4.根据权利要求3所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，A选自甲基铵阳离子、甲脒鎓阳离子、金属铯离子中的至少一种，B选自Pb2+、Sn2+中的至少一种，C选自氯、溴、碘中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述底电极选自金属电极、金属氧化物电极、碳电极或聚合物电极中的一种。
6.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层选自金属氧化物、聚合物中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层选自富勒烯衍生物、金属氧化物、聚合物中的至少一种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的薄膜太阳能电池，其特征在于，所述顶电极选自纳米铜电极、纳米银电极、金属合金电极、碳电极中的至少一种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的薄膜太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
提供一底电极；
从下而上依次远离所述底电极、在所述底电极上沉积形成所述空穴传输层、活性层、电子传输层、保护层；
在所述保护层上采用溶液法制备工艺制备所述顶电极，获得所述薄膜太阳能电池。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述溶液法制备工艺为喷墨打印或喷涂工艺。
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