锡基钙钛矿薄膜及其制备方法、锡基钙钛矿太阳能电池

本发明属于光伏材料，本发明的至少一种实施例涉及一种钙钛矿太阳能电池，尤其涉及一种锡基钙钛矿薄膜及其制备方法、锡基钙钛矿太阳能电池。

背景技术：

1、钙钛矿太阳能电池是利用金属卤化半导体钙钛矿为吸光材料的第三代太阳能电池，由于其原材料成本低，制备工艺相对简单、且光电转换效率出色，引起了国际社会的广泛关注。经过十余年发展，目前最高效率的单节铅基钙钛矿太阳能电池光电转换效率已经从最初的3.8%提高到了27%。

2、然而目前这一类高效率太阳能电池普遍含有重金属铅元素，极大地限制了钙钛矿电池的应用场景，也阻碍了其产业化发展。因此，以低毒性锡离子取代铅离子位的锡基钙钛矿太阳能电池应运而生。锡基钙钛矿和铅基钙钛矿均为直接带隙半导体，而且其禁带宽度更接近太阳能电池理论最佳值，因而具有更高的理论光电转化效率，是当下最有前途的无铅钙钛矿候选。但是锡基钙钛矿太阳能电池的稳定性较差，限制了锡基钙钛矿优异光电物理属性的发挥。

技术实现思路

1、有鉴于此，为了解决上述提及的技术问题中的至少之一，本发明提供了一种锡基钙钛矿薄膜及其制备方法、锡基钙钛矿太阳能电池，以获得具有高稳定性的锡基钙钛矿太阳能电池，进而解决锡基钙钛矿太阳能电池的稳定性较差的问题。

2、根据本发明一个方面的实施例，提供了一种锡基钙钛矿薄膜的制备方法，包括：将锡基钙钛矿粉末溶解于有机溶剂中，配制得到锡基钙钛矿前驱体溶液，其中锡基钙钛矿粉末包含亚锡化合物；以及将锡基钙钛矿前驱体溶液涂覆成膜，在进行退火处理后得到锡基钙钛矿薄膜。

3、根据本发明另一个方面的实施例，提供了一种采用上述的制备方法得到的锡基钙钛矿薄膜。

4、根据本发明再一个方面的实施例，提供了一种锡基钙钛矿太阳能电池，包括吸光层，吸光层包括上述的锡基钙钛矿薄膜。

5、根据本发明上述实施例提供的锡基钙钛矿薄膜的制备方法，采用亚锡化合物配制锡基钙钛矿前驱体溶液，亚锡化合物提供足量的二价锡离子、以及与二价锡离子配合的阴离子，与二价锡离子匹配的阴离子可以部分或全部的保留在锡基钙钛矿晶格结构或晶界中，阴离子官能团与二价锡之间的络合可以增强锡基钙钛矿薄膜的抗氧化性和辐照耐受性，从而将该锡基钙钛矿薄膜作为吸光层应用于锡基钙钛矿太阳能电池能够提高太阳能电池稳定性。

1.一种锡基钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述亚锡化合物包括硫氰酸亚锡、硫酸亚锡、草酸亚锡、乙酸亚锡、硫化亚锡、氟硼酸亚锡、油石酸亚锡和辛酸亚锡中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述亚锡化合物中的锡元素，与锡基钙钛矿前驱体溶液中锡元素的摩尔比为0.01%~10%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将锡基钙钛矿粉末溶解于有机溶剂包括：

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锡基钙钛矿粉末还包括甲脒氢碘酸盐、碘化亚锡、氟化亚锡和苯乙基溴化胺。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，有机溶剂包括二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮和γ-丁内酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，涂覆成膜的方式包括旋涂、刮涂或喷涂。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，退火处理的退火温度为70℃~100℃。

9.一种采用如权利要求1~8中任一项所述的制备方法得到的锡基钙钛矿薄膜。

10.一种锡基钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括吸光层，所述吸光层包括如权利要求9所述的锡基钙钛矿薄膜。