钙钛矿太阳能电池和模块及其制备方法
阅读：489发布：2023-12-22
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1.一种钙钛矿太阳能电池模块，其特征在于，包括设置于基底上的若干个串联的钙钛矿太阳能电池，每个钙钛矿太阳能电池由上而下依次包括背电极层、第一电荷传输层、钙钛矿光吸收层、第二电荷传输层以及前电极层，其中：钙钛矿光吸收层的侧面边缘设有隔离层。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征是，所述的电荷传输层的侧面边缘同样设有隔离层，该隔离层厚度为1-100nm，其横向宽度与钙钛矿电池的宽度比例为0.01-0.5。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其特征是，所述的隔离层采用聚二甲基硅氧烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛树脂、热塑性硅橡胶、乙烯甲基丙稀酸共聚物、硅胶、四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚对酞酸乙二酯、聚乳酸、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、氧化镁、氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化铬、氧化铈，或其相关硫化物、氮化物，隔离层半导体材料包括石墨烯及其衍生物。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其特征是，所述的串联是指：每个钙钛矿太阳能电池的背电极层与相邻钙钛矿太阳能电池的表面电极通过金属层串联连接。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其特征是，所述的金属层的侧面边缘设有隔离层。
6.根据权利要求1所述的电池模块，其特征是，所述的钙钛矿太阳能电池模块包括正式串联型结构和反式串联型结构，其中：正式串联型结构的第一电荷传输层的第二电荷传输层分别为电子传输层和空穴传输层；反式串联型结构的第一电荷传输层和第二电荷传输层分别为空穴传输层和电子传输层且第二电荷传输层和前电极层之前进一步设有空穴阻挡层。
7.根据权利要求1所述的电池模块，其特征是，所述的钙钛矿光吸收层包含至少一种钙钛矿材料ABX3，即由角共享BX6八面体及位于其空隙的A阳离子构成，其中：A为1价阳离子；B为2价阳离子；X为卤素阴离子。
8.一种正式串联型结构的钙钛矿太阳能电池模块的制备方法，其特征在于，通过在导电基底上依次制备出前电极层、电子传输层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层后，在电子传输层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层的侧面涂覆隔离层，并进一步制备背电极层，最后通过将相邻电池之间进行隔离处理并封装后实现。
9.一种反式串联型结构的钙钛矿太阳能电池模块的制备方法，其特征在于，通过在导电基底上依次制备出前电极层、空穴传输层、钙钛矿光吸收层、电子传输层和空穴阻挡层后，在空穴传输层、钙钛矿光吸收层、电子传输层和空穴阻挡层的侧面涂覆隔离层，并进一步制备背电极层，最后通过将相邻电池之间进行隔离处理并封装后实现。
钙钛矿太阳能电池和模块及其制备方法
技术领域
背景技术
[0002] 热稳定性是评价钙钛矿太阳能电池性能的主要参数之一，主要与钙钛矿薄膜本身材料有关。在常规的钙钛矿太阳能电池中，钙钛矿膜的表面或晶界存在大量的悬挂键或缺陷，这会加剧钙钛矿中的卤素离子移动，腐蚀金属电极材料，相邻单节钙钛矿太阳能电池连接的电极会因此破坏；以CH3NH3PbI3(MAPbI3)为例，最终钙钛矿热分解为PbI2、MA及HI，其中MA和HI可以从钙钛矿表面逸出，留下碘化物空位。在较高的温度下，碘化物具有较高的能量，从而可以更快地从钙钛矿膜内扩散到表面空位并挥发。随着表面空位缺陷的增加，上述过程加速进行，严重影响了钙钛矿太阳能电池的稳定性。
发明内容
[0003] 本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种钙钛矿太阳能电池和模块及其制备方法，在钙钛矿薄膜边缘或者周围涂覆绝缘材料，可以有效地钝化有效区域的钙钛矿边缘，实现隔绝以降低电池的复合，提高电池的效率；同时可以有效地抑制钙钛矿中碘化物横向扩散及外界水分子的进入，提高器件稳定性。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0005] 本发明涉及一种钙钛矿太阳能电池模块，包括设置于基底上的若干个串联的钙钛矿太阳能电池，每个钙钛矿太阳能电池由上而下依次包括背电极层、第一电荷传输层、钙钛矿光吸收层、第二电荷传输层以及前电极层，其中：钙钛矿光吸收层的侧面边缘设有隔离层。
[0006] 所述的电荷传输层的侧面边缘优选同样设有隔离层，该隔离层厚度为1-100nm，优选为3-10nm；其横向宽度与钙钛矿电池的宽度(有效区域宽度)比例为0.01-0.5。
[0007] 所述的隔离层采用聚二甲基硅氧烷(PDMS，polydimethylsiloxane)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA，ethylene vinyl acetate)、聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB，polyvinyl butyral)、热塑性硅橡胶(TPSE)、乙烯甲基丙稀酸共聚物(EMAA)、硅胶、四氟乙烯共聚物(ethylene tetrafluoroethylene、ETFE)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)、聚对酞酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚乳酸(Polylactide，PLA)、聚酰胺(Polyamide)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、氧化镁、氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化铬、氧化铈、N4C3、石墨烯及其衍生物等。
[0008] 所述的串联是指：每个钙钛矿太阳能电池的背电极与相邻钙钛矿太阳能电池的前电极通过金属层串联连接。
[0009] 所述的金属层的侧面边缘设有隔离层。
[0010] 所述的钙钛矿太阳能电池模块包括正式串联型结构和反式串联型结构，其中：正式串联型结构的第一电荷传输层的第二电荷传输层分别为电子传输层和空穴传输层；反式串联型结构的第一电荷传输层和第二电荷传输层分别为空穴传输层和电子传输层且第二电荷传输层和前电极层之前进一步设有空穴阻挡层。
[0011] 所述的正式串联型结构的电子传输层，采用但不限于TiO2、ZnO、SnO2等制成；
[0012] 所述的正式串联型结构的空穴传输层，采用但不限于Spiro-OMeTAD、PTAA、Poly-TPD等制成；
[0013] 所述的反式串联型结构的空穴传输层，采用但不限于PEDOT:PSS、PTAA、NiOx、MoO3、Cu2O等制成；
[0014] 所述的反式串联型结构的电子传输层，采用但不限于PCBM、C60等制成。
[0015] 所述的钙钛矿光吸收层包含至少一种钙钛矿材料ABX3，即由角共享BX6八面体及位于其空隙的A阳离子构成，其中：A为1价阳离子，优选为CH(NH2)2、CH3NH3、Cs或其组合；B为2价阳离子，优选为Pb、Sn或其组合；X为卤素阴离子，优选为I、Br、Cl或其组合。
[0016] 所述的钙钛矿太阳能电池的表面进一步设有封装层。
[0017] 本发明涉及一种正式串联型结构的钙钛矿太阳能电池模块的制备方法，通过在导电基底上依次制备出前电极层、电子传输层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层后，在电子传输层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层的侧面涂覆隔离层，并进一步制备背电极层，最后通过将相邻电池之间进行隔离处理并封装后实现。
[0018] 所述的制备方法，具体包括以下步骤：
[0019] 步骤1)基底的预处理：包括清洗，紫外-臭氧或者等离子体处理；
[0021] 步骤3)前电极层的刻蚀：用波长1064nm的脉冲激光对基底上覆盖的前电极层进行蚀刻，其中脉冲激光的能量为30μJ，光斑直径25μm，脉冲频率30kHz，刻蚀速率50mm s-1，最终的刻蚀线宽度为100μm，形成相邻单节钙钛矿太阳能电池之间的沟道区；
[0023] 步骤5)电子传输层的制备：在所述前电极层和沟道区上通过旋涂法、印刷或者蒸镀等方法覆盖电子传输材料(TiO2、ZnO或SnO2等)，得到电子传输层，厚度为5-50nm；
[0024] 步骤6)钙钛矿光吸收层的制备：在所述空穴传输层上通过旋涂法或狭缝式涂布法(slot die method)等覆盖钙钛矿材料，获得厚度为200-2000nm的钙钛矿光吸收层，常用的钙钛矿材料有MAPbI3，(MAPbI3)0.15(FAPbI3)0.85，CsPbI3等。其中狭缝式涂布法是将钙钛矿前驱体溶液泵入涂布头，涂布头底部与基底表面距离设置为0.5mm，泵入速率为100μL/min，涂布带传动速率为4.2mm/sec，获得的钙钛矿薄膜在一定温度下退火；
[0025] 步骤7)空穴传输层的制备：在所述钙钛矿光吸收层上通过旋涂法、印刷或者蒸镀的方式，并经干燥处理形成空穴传输层(Spiro-OMeTAD、P3HT、PTAA、Poly-TPD等)，其厚度为30-1000nm；
[0026] 步骤8)二次激光刻蚀：采用波长532nm的激光对连接区进行第二次蚀刻，形成间隔区并暴露出前电极层，其中脉冲激光的能量为10μJ，光斑直径25μm，脉冲频率20kHz，刻蚀速率100mm s-1，最终的刻蚀线宽度为300μm；
[0027] 步骤9)通过点胶法涂覆制备隔离层，具体为：将绝缘体的料浆注入自动注胶机，随后通过控制料浆的注入速率为30μL/min与注射器的移动速度为20mm/s将所需料浆注入钙钛矿电池第二次蚀刻区域，注射器头与模块表面的距离控制在0.8mm，之后将绝缘材料紫外固化；
[0028] 步骤10)三次激光刻蚀：通过激光刻蚀手段刻蚀多余的隔离层并暴露出前电极层，形成裸露部分，其中脉冲激光的能量为12μJ，光斑直径25μm，脉冲频率30kHz，刻蚀速率60mms-1，最终的刻蚀线宽度为200μm；
[0029] 步骤11)背电极层的制备：在所述裸露部分通过溅射或真空蒸镀的方法形成一层厚度为10nm-20μm的电极作为背电极层，该背电极层为金属或非金属，包括Al、Ag、Au、Mo、Cr、Ti、Ni、Cu、Pt或其组合或碳电极；
[0030] 步骤12)相邻电池间隔离区的制备：通过激光刻蚀的方法对连接后一节钙钛矿太阳能电池的背电极层进行刻蚀，形成隔离区，最终得到完整的钙钛矿太阳能电池模块，其中脉冲激光的能量为20μJ，光斑直径25μm，脉冲频率60kHz，刻蚀速率80mm s-1，最终的刻蚀线宽度为80μm；
[0031] 步骤13)模块的封装：用封装盖板，利用紫外光固化树脂封装钙钛矿太阳能电池模块。
[0032] 本发明涉及一种反式串联型结构的钙钛矿太阳能电池模块的制备方法，通过在基底上依次制备出前电极层、空穴传输层、钙钛矿光吸收层、电子传输层和空穴阻挡层后，在空穴传输层、钙钛矿光吸收层、电子传输层和空穴阻挡层的侧面涂覆隔离层，并进一步制备背电极层，最后通过将相邻电池之间进行隔离处理并封装后实现。
[0033] 所述的制备方法，具体包括以下步骤：
[0034] 步骤1)基底的预处理：包括清洗，紫外-臭氧或者等离子体处理；
[0035] 步骤2)前电极层的制备：采用蒸镀、溅射、溶胶凝胶或者印刷方法，在基板上制备一层导电薄膜，所述导电薄膜为ITO或者FTO，膜厚度为500-2000nm；
[0036] 步骤3)前电极层的刻蚀：用波长1064nm的脉冲激光对基底上覆盖的前电极层进行蚀刻，其中脉冲激光的能量为30μJ，光斑直径25μm，脉冲频率30kHz，刻蚀速率50mm s-1，最终的刻蚀线宽度为100μm，形成相邻单节钙钛矿太阳能电池之间的沟道区；
[0037] 步骤4)前电极层的后处理：依次用肥皂水(2％Hellmanex水溶液)，去离子水，丙酮，乙醇清洗前电极层，最后用氧等离子体处理10min以除去过剩的有机物；
[0038] 步骤5)空穴传输层的制备：在所述前电极层和沟道区上通过旋涂法、印刷或者蒸镀等方法覆盖空穴传输材料(PEDOT:PSS，PTAA，NiOx，MoO3，Cu2O等)，得到空穴传输层，厚度为5-50nm；
[0039] 步骤6)钙钛矿光吸收层的制备：在所述空穴传输层上通过旋涂法或狭缝式涂布法(slotdie method)等覆盖钙钛矿材料，获得厚度为200-2000nm的钙钛矿光吸收层，常用的钙钛矿材料有MAPbI3，(MAPbI3)0.15(FAPbI3)0.85，CsPbI3等。其中狭缝式涂布法是将钙钛矿前驱体溶液泵入涂布头，涂布头底部与基底表面距离设置为0.5mm，泵入速率为100μL/min，涂布带传动速率为4.2mm/sec，获得的钙钛矿薄膜在一定温度下退火；
[0040] 步骤7)电子传输层的制备：在所述钙钛矿光吸收层上通过旋涂法、印刷或者蒸镀的方式，并经干燥处理形成电子传输层，常用材料为PCBM，C60等，其厚度为30-1000nm；
[0041] 步骤8)空穴阻挡层的制备：在所述电子传输层上通过真空蒸镀的方法沉积一层较薄的空穴传输层(BCP；
[0042] 步骤9)二次激光刻蚀：采用波长532nm的激光对连接区进行第二次蚀刻，形成间隔区并暴露出前电极层，其中脉冲激光的能量为10μJ，光斑直径25μm，脉冲频率20kHz，刻蚀速率100mm s-1，最终的刻蚀线宽度为300μm；
[0043] 步骤10)通过点胶法涂覆制备隔离层，具体为：将绝缘体的料浆注入自动注胶机，随后通过控制料浆的注入速率为30μL/min与注射器的移动速度为20mm/s将所需料浆注入钙钛矿电池有效区域的边缘即连接区域，注射器头与模块表面的距离控制在0.8mm，之后将绝缘材料紫外固化；
[0044] 步骤11)三次激光刻蚀：通过激光刻蚀手段刻蚀多余的绝缘材料并暴露出前电极层，其中脉冲激光的能量为12μJ，光斑直径25μm，脉冲频率30kHz，刻蚀速率60mm s-1，最终的刻蚀线宽度为200μm；
[0045] 步骤12)背电极层的制备：在所述裸露部分通过溅射或真空蒸镀的方法形成一层厚度为10nm-20μm的电极作为背电极层，该背电极层为金属或非金属材料，包括Al、Ag、Au、Mo、Cr、Ti、Ni、Cu、Pt或其组合或碳电极；
[0046] 步骤13)相邻电池间隔离区的制备：通过激光刻蚀的方法对连接后一节钙钛矿太阳能电池的背电极层进行刻蚀，形成隔离区，最终得到完整的钙钛矿太阳能电池模块，其中脉冲激光的能量为20μJ，光斑直径25μm，脉冲频率60kHz，刻蚀速率80mm s-1，最终的刻蚀线宽度为80μm；
[0048] 图1为单个钙钛矿太阳能电池的结构示意图；
[0049] 图中a)为正式串联型结构，b)为反式串联型结构；
[0050] 图2为本发明的正式串联型结构钙钛矿太阳能电池模块的结构示意图；
[0051] 图3为本发明的反式串联型结构钙钛矿太阳能电池模块的结构示意图；
[0052] 图中：隔离层1、封装层2、背电极层3、空穴传输层4、钙钛矿光吸收层5、前电极层6、基底7、空穴阻挡层8、电子传输层9。
具体实施方式
实施例1
[0053] 本实施例通过以下方式制备正向结构的太阳能电池：
[0054] 步骤1)在所述前电极层6上覆盖底部电荷传输材料，获得底部电荷传输层；具体为：通过喷涂、旋涂、丝网印刷或蒸镀的方法制备电子传输层9，该电子传输层9为TiO2层，具体包括厚度为20nm的致密层和厚度为150nm的多孔层；
[0055] 步骤2)在所述底部电荷传输材料上覆盖中部钙钛矿材料，获得中部钙钛矿光吸收层5；具体为：通过旋涂的方法制备中部钙钛矿光吸收层5，该钙钛矿光吸收层5为CH3NH3PbI3，其厚度为500nm；
[0056] 步骤3)在所述中部钙钛矿光吸收层5上覆盖顶部电荷传输材料，获得顶部电荷传输层，即第三半导体层；具体为：通过旋涂的方法制备空穴传输层4，该空穴传输层4为Spiro-OMeTAD，其厚度为200nm；
[0057] 步骤4)在钙钛矿边缘周围蒸镀宽度为0.2mm，厚度为0.1mm的MgO纳米材料作为隔离层1；
[0058] 步骤5)在所述顶部电荷传输层上覆盖背电极材料，获得背电极层3；具体为：通过蒸镀的方法制备背电极层3，背电极层3为Au电极，其厚度为100nm。实施例2
[0059] 本实施例通过以下方式制备正向结构的太阳能电池：
[0060] 步骤1)在所述前电极层6上覆盖底部电荷传输材料，获得底部电荷传输层；具体为：通过喷涂、旋涂、丝网印刷或蒸镀的方法制备电子传输层9，该电子传输层9为TiO2层，具体包括厚度为20nm的致密层和厚度为150nm的多孔层；
[0061] 步骤2)在所述底部电荷传输材料上覆盖中部钙钛矿材料，获得中部钙钛矿光吸收层5；具体为：通过旋涂的方法制备中部钙钛矿光吸收层5，该钙钛矿光吸收层5为CH3NH3PbI3，其厚度为500nm；
[0062] 步骤3)在所述中部钙钛矿光吸收层5上覆盖顶部电荷传输材料，获得顶部电荷传输层，即第三半导体层；具体为：通过旋涂的方法制备空穴传输层4，空穴传输层4为Spiro-OMeTAD，其厚度为200nm；
[0063] 步骤4)在钙钛矿边缘周围蒸镀宽度为0.2mm，厚度为0.1mm的氧化锆纳米材料作为隔离层1；
[0064] 步骤5)在所述顶部电荷传输层上覆盖背电极层3材料，获得背电极层3；具体为：通过蒸镀的方法制备背电极层3，该背电极层3为Au电极，其厚度为100nm。实施例3
[0065] 本实施例通过以下方式制备反向结构的太阳能电池：
[0066] 步骤1)在所述前电极层6上覆盖底部电荷传输材料，获得底部电荷传输层；具体为：通过蒸镀的方法制备空穴传输层4，空穴传输层4为NiO材质，其厚度为20nm；
[0067] 步骤2)在所述底部电荷传输材料上覆盖中部钙钛矿材料，获得钙钛矿光吸收层5；具体为：通过旋涂的方法制备中部钙钛矿光吸收层5，该钙钛矿光吸收层5为CH3NH3PbI3，其厚度为500nm；
[0068] 步骤3)在所述中部钙钛矿光吸收层5上覆盖顶部电荷传输材料，获得顶部电荷传输层，即第三半导体层；具体为：通过旋涂的方法制备电子传输层9和空穴阻挡层8，其中：电子传输层9具体包括：厚度为120nm的富勒烯衍生物(PCBM)和2wt％石墨烯的混合层，空穴阻挡层8为2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(BCP)；
[0069] 步骤4)在钙钛矿边缘周围点胶宽度为0.1mm，厚度为0.05mm的PDMS纳米材料作为作为隔离层1；
[0070] 步骤5)在所述顶部电荷传输层上覆盖背电极层3材料；具体为：通过蒸镀的方法制备背电极层3，该背电极层3层为Ag电极，其厚度为100nm。实施例4
[0071] 本实施例通过以下方式制备反向结构的太阳能电池：
[0072] 步骤1)在所述前电极层6上覆盖底部电荷传输材料，获得底部电荷传输层；具体为：通过蒸镀的方法制备空穴传输层4，空穴传输层4为NiO材质，其厚度为20nm；
[0073] 步骤2)在所述底部电荷传输材料上覆盖中部钙钛矿材料，获得中部钙钛矿光吸收层5；具体为：通过旋涂的方法制备中部钙钛矿光吸收层5，钙钛矿光吸收层5为NH2CH＝NH2PbI3，其厚度为500nm；
[0074] 步骤3)在所述中部钙钛矿光吸收层5上覆盖顶部电荷传输材料，获得顶部电荷传输层，即第三半导体层；具体为：通过旋涂的方法制备电子传输层9和空穴阻挡层8，其中：电子传输层9具体包括：厚度为120nm的富勒烯衍生物(PCBM)和2wt％石墨烯的混合层，空穴阻挡层8为2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(BCP)；
[0075] 步骤4)在钙钛矿边缘周围印刷宽度为0.1mm，厚度为0.05mm的PS纳米材料作为作为隔离层1；
[0076] 步骤5)在所述顶部电荷传输层上覆盖背电极层材料；具体为：通过蒸镀的方法制备背电极层3，该背电极层3为Ag电极，其厚度为100nm。实施例5
[0077] 本实施例通过以下方式制备反向结构的太阳能电池：
[0078] 步骤1)在所述前电极层6上覆盖底部电荷传输材料，获得底部电荷传输层；具体为：通过蒸镀的方法制备空穴传输层4，空穴传输层4为NiMgLiO材质，其厚度为20nm；
[0079] 步骤2)在所述底部电荷传输材料上覆盖中部钙钛矿材料，获得中部钙钛矿光吸收层5；具体为：通过旋涂的方法制备中部钙钛矿光吸收层5，具体包括(NH2CH＝NH2PbI3)0.15(CH3NH3PbI3)0.85，其厚度为500nm；
[0080] 步骤3)在所述中部钙钛矿光吸收层5上覆盖顶部电荷传输材料，获得顶部电荷传输层，即第三半导体层；具体为：通过旋涂的方法制备作为电子传输层9的富勒烯衍生物(PCBM)和作为空穴阻挡层8的2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(BCP)；
[0081] 步骤4)在钙钛矿边缘周围点胶宽度为0.1mm，厚度为0.05mm的EVA纳米材料作为隔离层1；
[0082] 步骤5)在所述顶部电荷传输层上覆盖背电极层3材料；具体为：通过蒸镀的方法制备背电极层3，该背电极层3为Ag电极，其厚度为100nm。实施例6
[0083] 本实施例通过以下方式制备反向结构的钙钛矿太阳能电池模块：
[0084] 步骤1)对基底7上覆盖的前电极层6进行蚀刻，以形成相邻单节钙钛矿太阳能电池之间的沟道区；
[0085] 步骤2)在所述前电极层6和沟道区上覆盖NiO，获得空穴传输层4；
[0086] 步骤3)在所述空穴传输层4上覆盖钙钛矿材料，获得钙钛矿光吸收层5；
[0087] 步骤4)在所述钙钛矿光吸收层5上依次覆盖PCBM/BCP作为电子传输层9和空穴阻挡层8；
[0088] 步骤5)对连接区进行第二次蚀刻，形成间隔区并暴露出前电极层6；
[0089] 步骤6)通过点胶法涂覆隔离层1，在钙钛矿边缘周围点胶宽度为0.1mm，厚度为200nm的EVA纳米材料覆盖第二次刻蚀的间隔区作为隔离层1；
[0090] 步骤7)对连接区进行第三次蚀刻，刻蚀掉多余的隔离层1，并暴露出前电极层6；
[0091] 步骤8)在所述裸露部分上覆盖Ag电极材料作为背电极层3；对连接后一节单节钙钛矿太阳能电池的背电极层3材料进行蚀刻，制得钙钛矿太阳能电池模块。实施例7
[0092] 本实施例通过以下方式制备反向结构的钙钛矿太阳能电池模块：
[0093] 步骤1)对基底7上覆盖的前电极层6进行蚀刻，以形成相邻单节钙钛矿太阳能电池之间的沟道区；
[0094] 步骤2)在所述前电极层6和沟道区上覆盖PEDOT:PSS，获得空穴传输层4；
[0095] 步骤3)在所述空穴传输层4上覆盖钙钛矿材料，获得钙钛矿光吸收层5；
[0096] 步骤4)在所述钙钛矿光吸收层5上依次覆盖PCBM/BCP作为电子传输层9和空穴阻挡层8；
[0097] 步骤5)对连接区进行第二次蚀刻，形成间隔区并暴露出前电极层6；
[0098] 步骤6)通过点胶法涂覆隔离层1，在钙钛矿边缘周围点胶宽度为0.2mm，厚度为500nm的PMMA纳米材料覆盖第二次刻蚀的间隔区作为隔离层1；
[0099] 步骤7)对连接区进行第三次蚀刻，刻蚀掉多余的隔离层1，并暴露出前电极层6；
[0100] 步骤8)在所述裸露部分上覆盖Ag电极材料作为背电极层3；对连接后一节单节钙钛矿太阳能电池的背电极层3材料进行蚀刻，制得钙钛矿太阳能电池模块。实施例8
[0101] 本实施例通过以下方式制备正向结构的钙钛矿太阳能电池模块：
[0102] 步骤1)对基底7上覆盖的前电极层6进行蚀刻，以形成相邻单节钙钛矿太阳能电池之间的沟道区；
[0103] 步骤2)在所述前电极层和6沟道区上覆盖SnO2，获得电子传输层9；
[0104] 步骤3)在所述电子传输层9上覆盖钙钛矿材料，获得钙钛矿光吸收层5；
[0105] 步骤4)在所述钙钛矿光吸收层5上覆盖精对苯二甲酸(PTAA)作为空穴传输层4；
[0106] 步骤5)对连接区进行第二次蚀刻，形成间隔区并暴露出前电极层6；
[0107] 步骤6)通过点胶法涂覆隔离层1，在钙钛矿边缘周围点胶宽度为0.3mm，厚度为400nm的PVDF纳米材料覆盖第二次刻蚀的间隔区作为隔离层1；
[0108] 步骤7)对连接区进行第三次蚀刻，刻蚀掉多余的隔离层1，并暴露出前电极层6；
[0109] 步骤8)在所述裸露部分上覆盖Ag电极材料作为背电极层3；对连接后一节单节钙钛矿太阳能电池的背电极层3材料进行蚀刻，制得钙钛矿太阳能电池模块。对比实施例9
[0110] 本实施例通过以下方式制备钙钛矿太阳能电池模块：
[0111] 步骤1)对基底7上覆盖的前电极层6进行蚀刻，以形成相邻单节钙钛矿太阳能电池之间的沟道区；
[0112] 步骤2)在所述前电极层6和沟道区上覆盖SnO2，获得电子传输层9；
[0113] 步骤3)在所述电子传输层9上覆盖钙钛矿材料，获得钙钛矿光吸收层5；
[0114] 步骤4)在所述钙钛矿光吸收层5上覆盖精对苯二甲酸(PTAA)作为空穴传输层4；
[0115] 步骤5)对连接区进行第二次蚀刻，形成间隔区并暴露出前电极层6；
[0116] 步骤6)对连接区进行第三次蚀刻，刻蚀掉多余的隔离层1，并暴露出前电极层6；
[0117] 步骤7)在所述裸露部分上覆盖Ag电极材料作为背电极层3；对连接后一节单节钙钛矿太阳能电池的背电极层3材料进行蚀刻，制得钙钛矿太阳能电池模块。
[0118] 在标准的相同测试条件下(稳定25℃，AM1.5 100mW/cm2)，对各钙钛矿太阳能电池模进行测试，具体测试结果见表1-9。
[0119] 表1实施例1中钙钛矿太阳能电池性能 效率(％)
第1天 18.2
第10天 18.3
第50天 18.3
第1天 18.2
第10天 18.3
第50天 18.3
[0120] 表2实施例2中钙钛矿太阳能电池性能(电池面积1.02cm-2)
[0121] 表3实施例3中钙钛矿太阳能电池性能(电池面积1.02cm-2) 效率(％)
第1天 17.9
第10天 18.1
第50天 18.2
第1天 17.9
第10天 18.1
第50天 18.2
[0122] 表4实施例4中钙钛矿太阳能电池性能(电池面积1.02cm-2) 效率(％)
第1天 19.5
第10天 19.3
第50天 19.2
第1天 19.5
第10天 19.3
第50天 19.2
[0123] 表5实施例5中钙钛矿太阳能电池性能(电池面积1.02cm-2) 效率(％)
第1天 18.1
第10天 17.6
第50天 14.2
第1天 18.1
第10天 17.6
第50天 14.2
[0124] 表6实施例6中钙钛矿太阳能模块性能 效率(％)
第1天 16.1
第10天 16.6
第50天 16.2
第1天 16.1
第10天 16.6
第50天 16.2
[0125] 表7实施例7中钙钛矿太阳能模块性能 效率(％)
第1天 15.1
第10天 15.4
第50天 15.3
第1天 15.1
第10天 15.4
第50天 15.3
[0126] 表8实施例8中钙钛矿太阳能模块性能 效率(％)
第1天 14.8
第10天 14.9
第50天 13.7
第1天 14.8
第10天 14.9
第50天 13.7
[0127] 表9对比实施例9中钙钛矿太阳能模块性能 效率(％)
第1天 14.6
第10天 12.9
第50天 6.7
第1天 14.6
第10天 12.9
第50天 6.7
[0128] 经过具体实际实验，在标准测试环境下(25摄氏度，AM1.5 100mW/cm2)，通过设计新新结构，添加阻隔层，可大幅提升器件稳定性50％以上。
[0129] 上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。
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