1.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池的钙钛矿层与空穴传输层之间，设置有界面钝化层;
所述空穴传输层的材料包括镍氧化物;
所述界面钝化层的材料包括氧掺杂无机氮化物。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述氧掺杂无机氮化物包括氧掺杂氮化铝和/或氧掺杂氮化镍;
优选地，所述界面钝化层的厚度为1nm-3nm。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述镍氧化物为掺杂改性镍氧化物;
所述掺杂改性镍氧化物使用的掺杂元素包括铜、镁、锂、锶、铯或钴中的任意一种或至少两种的组合;
优选地，所述掺杂元素的掺杂量为3at%-15at%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池为反式结构，包括依次层叠设置的透明导电层、空穴传输层、界面钝化层、钙钛矿层、电子传输层以及电极层。
5.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿层的材质为ABX3，A为金属阳离子和/或有机阳离子，B为Pb2+和/或Sn2+，X位为卤族元素;
优选地，所述金属阳离子包括Rb+和/或Cs+;所述有机阳离子包括MA+和/或FA+;所述透明导电层的材质包括氟掺杂氧化锡和/或氧化铟锡;所述电子传输层的材质包括C60、PCBM、ZnO或MgO中的任意一种或至少两种的组合;所述电极层的材质包括铜、铝、银、镍、钴、金、钼或铬中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电子传输层和所述电极层之间还包括电极阻挡层和无机缓冲层;
所述电极阻挡层的材质包括SnO2或者SnO2和Al2O3的组合;
所述无机缓冲层的材质包括氧化铟锡、氧化铟钨、氧化铟锌、氢掺杂氧化铟或铝掺杂氧化锌中的任意一种或至少两种的组合。
7.一种权利要求1至6任一项所述钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：在空穴传输层的表面生长界面钝化层，然后在界面钝化层的表面沉积钙钛矿层;
所述界面钝化层的生长方法包括磁控溅射、溶液法、原子层沉积法或反应等离子体沉积法中的任意一种。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述界面钝化层的生长方法包括磁控溅射，磁控溅射所述界面钝化层时，所用靶材为氮化铝靶材或氮化镍靶材，在含氧气氛中进行，所述含氧气氛中的氧气含量为2.5vol%-10vol%;
优选地，磁控溅射生长所述界面钝化层时的溅射功率为30W-200W;
优选地，磁控溅射生长所述界面钝化层时的压力为0.4Pa-0.6Pa。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述空穴传输层的材质为掺杂改性镍氧化物;
所述掺杂改性镍氧化物使用的掺杂元素包括铜、镁、锂、锶、铯或钴中的任意一种或至少两种的组合;
优选地，磁控溅射所述空穴传输层时，所用靶材中掺杂元素的含量为3at%-15at%;
优选地，磁控溅射所述空穴传输层的条件满足：压力0.2Pa-0.6Pa、氧含量为0.2vol%-1.2vol%且溅射功率为630W-1260W。
10.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括权利要求1-6任一项所述的钙钛矿太阳能电池，或权利要求7-9任一项所述制备方法制备得到的钙钛矿太阳能电池。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于太阳能光伏技术领域，涉及一种太阳能电池，尤其涉及一种钙钛矿太阳能电池、其制备方法与光伏组件。
背景技术
[0002]在可再生能源中，太阳能因其自身极具特色的优点，被认为是最重要的可再生能源，太阳能的应用方式包括光伏发电、人工光合作用或光催化等等，其中光伏发电利用光伏效应将太阳能转换为电能，随着太阳能电池技术的不断更新，具有较高的光电转换效率以及较低成本优势的钙钛矿太阳能电池应用而生。
[0003]钙钛矿太阳能电池分为正式和反式两种结构，反式结构的钙钛矿太阳能电池因为工艺简单、可与晶硅电池技术进行集成等优点，适合大规模的商业化制造，但光电转换效率和稳定性限制了反式钙钛矿太阳能电池的进一步发展。调控钙钛矿组分以及优化晶体结构能够得到高质量的钙钛矿膜层，并且，开发具有高载流子迁移率以及具有合适能级的新型电荷传输材料，有利于电荷传输和最小化能量损失。
[0004]界面处的载流子复合影响钙钛矿太阳能电池的性能，界面缺陷状态通常被认为是界面复合、滞后效应以及载流子寿命缩短的主要原因。反式钙钛矿太阳能电池中，空穴传输层作为生长钙钛矿层的衬底，与钙钛矿层直接接触，无机p型半导体氧化镍具有合适的功函数、高电荷载流子迁移率、易于合成、低成本以及室温成膜的优点，被称为最有前途的空穴传输层材料之一，但是，空穴传输层材料与钙钛矿层直接接触导致的较差界面质量限制了器件稳定性的提升。
[0005]因此，需要在保持高透光率的前提下，改善空穴传输层与钙钛矿层之间的界面接触质量以降低界面非辐射复合损耗，增强空穴传输层与钙钛矿层之间界面的电荷性能，从而改善钙钛矿太阳能电池的电池效率与稳定性。
发明内容
[0006]本发明的目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池、其制备方法与光伏组件，所述钙钛矿太阳能电池通过特定组成界面钝化层的设置，增强了空穴传输层与钙钛矿层之间界面的电荷性能，提高了界面传输的稳定性，保证了钙钛矿太阳能电池的使用寿命，有利于进行大规模的商业生产。
[0007]为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本发明提供了一种钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池的钙钛矿层与空穴传输层之间，设置有界面钝化层;
[0009]所述空穴传输层的材料包括镍氧化物;
[0010]所述界面钝化层的材料包括氧掺杂无机氮化物。
[0011]本发明使用氧掺杂无机氮化物作为界面钝化层，在未明显降低电流的前提下，有效减少了空穴传输层和钙钛矿层界面的缺陷态密度，降低了由于界面非辐射复合带来的载流子损失，使钙钛矿太阳能电池的开路电压以及填充因子明显提升，最终提高了钙钛矿太阳能电池的效率;而且，使用氧掺杂无机氮化物作为界面钝化层，还避免了空穴传输层对钙钛矿层的降解，进而增加了钙钛矿太阳能电池的光热老化稳定性。
[0012]优选地，所述氧掺杂无机氮化物包括氧掺杂氮化铝和/或氧掺杂氮化镍。
[0013]优选地，所述界面钝化层的厚度为1nm-3nm。
[0014]优选地，所述镍氧化物为掺杂改性镍氧化物。
[0015]所述掺杂改性镍氧化物使用的掺杂元素包括铜、镁、锂、锶、铯或钴中的任意一种或至少两种的组合。
[0016]优选地，所述掺杂元素的掺杂量为3at%-15at%，该掺杂量为掺杂元素占掺杂改性镍氧化物中总金属元素含量的比例。
[0017]优选地，所述钙钛矿太阳能电池为反式结构，包括依次层叠设置的透明导电层、空穴传输层、界面钝化层、钙钛矿层、电子传输层以及电极层。
[0018]优选地，所述钙钛矿层的材质为ABX3，A为金属阳离子和/或有机阳离子，B为Pb2+和/或Sn2+，X为卤族元素。
[0019]优选地，所述金属阳离子包括Rb+和/或Cs+。
[0020]优选地，所述有机阳离子包括MA+和/或FA+。
[0021]优选地，所述透明导电层的材质包括氟掺杂氧化锡和/或氧化铟锡。
[0022]优选地，所述电子传输层的材质包括C60、(6,6)-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)、ZnO或MgO中的任意一种或至少两种的组合。
[0023]优选地，所述电极层的材质包括铜、铝、银、镍、钴、金、钼或铬中的任意一种或至少两种的组合。
[0024]优选地，所述电子传输层和所述电极层之间还包括电极传输层和无机缓冲层。
[0025]优选地，所述电极阻挡层的材质包括SnO2或者SnO2和Al2O3的组合。
[0026]优选地，所述无机缓冲层的材质包括氧化铟锡、氧化铟钨、氧化铟锌、氢掺杂氧化铟或铝掺杂氧化锌中的任意一种或至少两种的组合。
[0027]第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述钙钛矿太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：在空穴传输层的表面生长界面钝化层，然后在界面钝化层的表面沉积钙钛矿层;
[0028]所述界面钝化层的生长方法包括磁控溅射、溶液法、原子层沉积法或反应等离子体沉积法中的任意一种。
[0029]优选地，所述界面钝化层的生长方法包括磁控溅射，磁控溅射所述界面钝化层时，所用靶材为氮化铝靶材或氮化镍靶材，在含氧气氛中进行，所述含氧气氛中的氧气含量为2.5vol%-10vol%。
[0030]优选地，磁控溅射生长所述界面钝化层时的溅射功率为30W-200W。
[0031]优选地，磁控溅射生长所述界面钝化层时的压力为0.4Pa-0.6Pa。
[0032]优选地，所述空穴传输层的材质为掺杂改性镍氧化物。
[0033]所述掺杂改性镍氧化物使用的掺杂元素包括铜、镁、锂、锶、铯或钴中的任意一种或至少两种的组合。
[0034]优选地，磁控溅射所述空穴传输层时，所用靶材中掺杂元素的含量为3at%-15at%。
[0035]优选地，磁控溅射所述空穴传输层的条件满足：压力0.2-0.6Pa、氧含量为0.2vol%-1.2vol%且溅射功率为630W-1260W。
[0036]第三方面，本发明提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括第一方面所述的钙钛矿太阳能电池，或第二方面所述制备方法制备得到的钙钛矿太阳能电池。
[0037]相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
[0038]本发明使用氧掺杂无机氮化物作为界面钝化层，在未明显降低电流的前提下，有效减少了空穴传输层和钙钛矿层界面的缺陷态密度，降低了由于界面非辐射复合带来的载流子损失，使钙钛矿太阳能电池的开路电压以及填充因子明显提升，最终提高了钙钛矿太阳能电池的效率;而且，使用氧掺杂无机氮化物作为界面钝化层，还避免了空穴传输层对钙钛矿层的降解，进而增加了钙钛矿太阳能电池的光热老化稳定性。
附图说明
[0039]图1为本发明实施例1提供的钙钛矿太阳能电池的结构示意图;
[0040]图2为本发明实施例2提供的钙钛矿太阳能电池的结构示意图。
[0041]其中：1，透明导电层;2，空穴传输层;3，界面钝化层;4，钙钛矿层;5，电子传输层;6，电极阻挡层;7，无机缓冲层;8，电极层。
具体实施方式
[0042]下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0043]本发明的某个实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池的钙钛矿层与空穴传输层之间，设置有界面钝化层;
[0044]所述空穴传输层的材料包括镍氧化物;
[0045]所述界面钝化层的材料包括氧掺杂无机氮化物。
[0046]本发明使用氧掺杂无机氮化物作为界面钝化层，在未明显降低电流的前提下，有效减少了空穴传输层和钙钛矿层界面的缺陷态密度，降低了由于界面非辐射复合带来的载流子损失，使钙钛矿太阳能电池的开路电压以及填充因子明显提升，最终提高了钙钛矿太阳能电池的效率;而且，使用氧掺杂无机氮化物作为界面钝化层，还避免了空穴传输层对钙钛矿层的降解，进而增加了钙钛矿太阳能电池的光热老化稳定性。
[0047]在某些实施例中，所述氧掺杂无机氮化物包括氧掺杂氮化铝和/或氧掺杂氮化镍。
[0048]本发明所述氧掺杂无机氮化物是指在生长所述界面钝化层的过程中，控制气氛中的氧含量，从而实现无机氮化物中的氧掺杂。本发明使用氧掺杂的无机氮化物，在保有较高透光率的前提下，改善了空穴传输层的界面接触质量以降低界面非辐射复合损耗，增强了空穴传输层与钙钛矿层之间界面的电荷性能，从而改善了电池效率及稳定性。
[0049]合适的界面钝化层厚度能够减少载流子在界面处的复合损失，保证钙钛矿太阳能电池具有良好的光电转换效率。
[0050]在某些实施例中，所述界面钝化层的厚度为1nm-3nm，例如可以是1nm、1.5nm、2nm、2.5nm或3nm，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0051]示例性的，所述界面钝化层的生长在氧气与平衡气混合气氛中进行，其中氧气的体积百分数为2.5vol%-10vol%，例如可以是2.5vol%、5vol%、6vol%、8vol%或10vol%，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。其中的平衡气包括氮气和/或惰性气体。
[0052]在某些实施例中，所述镍氧化物为掺杂改性镍氧化物。
[0053]相对于镍氧化物组成的空穴传输层，掺杂改性能够调控电导率、透明度、功函数、能带结构与载流子密度等光电性质。
[0054]所述掺杂改性镍氧化物使用的掺杂元素包括铜(Cu)、镁(Mg)、锂(Li)、锶(Sr)、铯(Sc)或钴(Co)中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括Cu与Mg的组合，Li与Sr的组合，Sc与Co的组合，Cu、Li与Sc的组合，Mg、Li与Co的组合，或Cu、Mg、Li、Sr、Sc与Co的组合。
[0055]在某些实施例中，所述掺杂元素的掺杂量为3at%-15at%，例如可以是3at%、5at%、6at%、8at%、10at%或15at%，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用，该掺杂量为掺杂元素占掺杂改性镍氧化物中总金属元素含量的比例。
[0056]在某些实施例中，所述钙钛矿太阳能电池为反式结构，包括依次层叠设置的透明导电层、空穴传输层、界面钝化层、钙钛矿层、电子传输层以及电极层。
[0057]在某些实施例中，所述钙钛矿层的材质为ABX3，A为金属阳离子和/或有机阳离子，B为Pb2+和/或Sn2+，X为卤族元素。
[0058]在某些实施例中，所述金属阳离子包括Rb+和/或Cs+。
[0059]在某些实施例中，所述有机阳离子包括MA+和/或FA+，其中，MA+为甲基铵离子，FA+为甲脒离子。
[0060]在某些实施例中，所述透明导电层的材质包括氟掺杂氧化锡(FTO)和/或氧化铟锡(ITO)。
[0061]在某些实施例中，所述电子传输层的材质包括C60、(6,6)-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)、ZnO或MgO中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括C60与PCBM的组合，PCBM与ZnO的组合，ZnO与MgO的组合，C60、PCBM与ZnO的组合，PCBM、ZnO与MgO的组合，或C60、PCBM、ZnO与MgO的组合。
[0062]在某些实施例中，所述电极层的材质包括铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、镍(Ni)、钴(Co)、金(Au)、钼(Mo)或铬(Cr)中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括Cu与Al的组合，Ag与Ni的组合，Co与Au的组合，Mo与Cr的组合，或Cu、Al、Ag、Ni、Co、Au、Mo与Cr的组合。
[0063]在某些实施例中，所述空穴传输层的厚度为10nm-20nm，例如可以是10nm、12nm、15nm、16nm、18nm或20nm，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0064]在某些实施例中，所述钙钛矿层的厚度为480nm-520nm，例如可以是480nm、490nm、500nm、510nm或520nm，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0065]在某些实施例中，所述电子传输层的厚度为12nm-25nm，例如可以是12nm、15nm、18nm、20nm、24nm或25nm，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0066]在某些实施例中，所述电极层的厚度为30nm-110nm，例如可以是30nm、50nm、60nm、80nm、100nm或110nm，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0067]在某些实施例中，所述电子传输层和所述电极层之间还包括电极传输层和无机缓冲层。
[0068]在某些实施例中，所述电极阻挡层的材质包括SnO2，或者SnO2和Al2O3的组合。
[0069]在某些实施例中，所述无机缓冲层的材质包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟钨(IWO)、氧化铟锌(IZO)、氢掺杂氧化铟(IOH)、铝掺杂氧化锌(AZO)中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括ITO与IWO的组合，IWO与IZO的组合，IZO与AZO的组合，ITO、IWO与IZO的组合，或ITO、IWO、IZO、IOH与AZO的组合。
[0070]在某些实施例中，所述电极阻挡层的厚度为9nm-20nm，例如可以是9nm、10nm、12nm、15nm、18nm或20nm，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0071]在某些实施例中，所述无机缓冲层的厚度为30nm-60nm，例如可以是30nm、40nm、50nm或60nm，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0072]本发明的某个实施例提供了任一实施例所述钙钛矿太阳能电池的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：在空穴传输层的表面生长界面钝化层，然后在界面钝化层的表面沉积钙钛矿层。
[0073]所述界面钝化层的生长方法包括磁控溅射、溶液法、原子层沉积法(ALD)或反应等离子体沉积法(RPD)中的任意一种。
[0074]在某些实施例中，所述界面钝化层的生长方法包括磁控溅射，磁控溅射所述界面钝化层时，所用靶材为氮化铝靶材或氮化镍靶材，在含氧气氛中进行，所述含氧气氛中的氧气含量为2.5vol%-10vol%，例如可以是2.5vol%、4vol%、5vol%、6vol%、8vol%或10vol%，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0075]在某些实施例中，磁控溅射生长所述界面钝化层时的压力为0.4Pa-0.6Pa，例如可以是0.4Pa、0.5Pa或0.6Pa，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0076]在某些实施例中，所述含氧气氛中的平衡气包括氮气和/或惰性气体，其中的惰性气体包括氦气、氖气或氩气中的任意一种或至少两种的组合。
[0077]在某些实施例中，磁控溅射生长所述界面钝化层时的溅射功率为30W-200W，例如可以是30W、50W、80W、100W、150W或200W，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0078]在某些实施例中，所述空穴传输层的材质为掺杂改性镍氧化物。
[0079]所述掺杂改性镍氧化物使用的掺杂元素包括铜、镁、锂、锶、铯或钴中的任意一种或至少两种的组合。
[0080]在某些实施例中，磁控溅射所述空穴传输层时，所用靶材中掺杂元素的含量为3at%-15at%，例如可以是3at%、5at%、6at%、8at%、10at%或15at%，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0081]示例性的，磁控溅射得到掺杂元素为Mg的掺杂改性镍氧化物空穴传输层时，使用掺杂有Mg元素的镍靶材：空穴传输层中Mg元素的原子百分含量为镍氧化物中镍元素的12at%时，使用的靶材为Mg元素含量为12at%的镍靶材;
[0082]示例性的，磁控溅射得到掺杂元素为Mg与Li的掺杂改性镍氧化物空穴传输层时，使用掺杂有Mg元素与Li元素的镍靶材：空穴传输层中Mg元素与Li元素的原子百分含量分别为镍氧化物中镍元素的4at%时，使用的靶材为Mg元素含量为4at%且Li元素含量为4at%的镍靶材。
[0083]在某些实施例中，磁控溅射所述空穴传输层的条件满足：压力0.2Pa-0.6Pa、氧含量为0.2vol%-1.2vol%且溅射功率为630W-1260W。
[0084]其中的压力是指磁控溅射腔室内的绝对压力，例如可以是0.2Pa、0.3Pa、0.4Pa、0.5Pa或0.6Pa，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0085]其中的氧含量为0.2vol%-1.2vol%，例如可以是0.2vol%、0.5vol%、0.8vol%、1vol%或1.2vol%，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0086]其中的溅射功率为630W-1260W，例如可以是630W、800W、900W、1000W、1100W、1200W或1260W，但不限于所列举的数值，数值范围内其余未列举的数值同样适用。
[0087]本发明的某个实施例提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括任一实施例所述的钙钛矿太阳能电池，或任一实施例所述制备方法制备得到的钙钛矿太阳能电池。
[0088]实施例1
[0089]本实施例提供了一种如图1所示的钙钛矿太阳能电池，包括依次层叠设置的透明导电层1、空穴传输层2、界面钝化层3、钙钛矿层4、电子传输层5以及电极层8。
[0090]所述空穴传输层2的材质为镁掺杂氧化镍。
[0091]所述界面钝化层3的材质为氧掺杂氮化铝。
[0092]所述钙钛矿太阳能电池的制备方法包括如下步骤：
[0093](1)FTO透明导电层1经过清洗后，在80℃的烘箱中充干燥，然后进行等离子体处理15min，结束后进入磁控溅射设备待镀膜。
[0094](2)采用磁控溅射的方法在透明导电层1的一侧表面沉积厚度为15nm的空穴传输层2：使用Mg含量为12at%的氧化镍掺杂靶材进行磁控溅射，溅射功率为1000W，压力为0.4Pa，氧含量为0.3vol%。
[0095](3)在本底真空度低于1×10-3Pa时，通入氩气与氧气的混合气，并控制混合气氛中氧气的体积百分比为5vol%，使用磁控溅射的方法在空穴传输层2远离透明导电层1的一侧表面生长厚度为2nm的界面钝化层3：使用氮化铝靶材进行磁控溅射，磁控溅射时的溅射功率为100W，压力为0.5Pa。
[0096](3)在界面钝化层3远离所述空穴传输层2的一侧表面刮涂厚度为500nm的钙钛矿层4，钙钛矿层4的组成为FA0.9Cs0.1PbI3。
[0097](4)在钙钛矿层4远离所述界面钝化层3的一侧表面，物理气相沉积厚度为20nm的电子传输层5，电子传输层5的材质为C60。
[0098](5)在无机缓冲层7远离电极阻挡层6的一侧表面，磁控溅射沉积厚度为70nm的电极层8，电极层8的材质为Cu。
[0099]实施例2
[0100]本实施例提供了一种如图2所示的钙钛矿太阳能电池，包括依次层叠设置的透明导电层1、空穴传输层2、界面钝化层3、钙钛矿层4、电子传输层5、电极阻挡层6、无机缓冲层7以及电极层8。
[0101]所述空穴传输层2的材质为镁掺杂氧化镍。
[0102]所述界面钝化层3的材质为氧掺杂氮化铝。
[0103]所述钙钛矿太阳能电池的制备方法包括如下步骤：
[0104](1)FTO透明导电层1经过清洗后，在80℃的烘箱中充干燥，然后进行等离子体处理15min，结束后进入磁控溅射设备待镀膜。
[0105](2)采用磁控溅射的方法在透明导电层1的一侧表面沉积厚度为15nm的空穴传输层2：使用Mg含量为12at%的氧化镍掺杂靶材进行磁控溅射，溅射功率为1000W，压力为0.4Pa，氧含量为0.3vol%。
[0106](3)在本底真空度低于1×10-3Pa时，通入氩气与氧气的混合气，并控制混合气氛中氧气的体积百分比为5vol%，使用磁控溅射的方法在空穴传输层2远离透明导电层1的一侧表面生长厚度为2nm的界面钝化层3：使用氮化铝靶材进行磁控溅射，磁控溅射时的溅射功率为100W，压力为0.5Pa。
[0107](4)在界面钝化层3远离所述空穴传输层2的一侧表面刮涂厚度为500nm的钙钛矿层4，钙钛矿层4的组成为FA0.9Cs0.1PbI3。
[0108](5)在钙钛矿层4远离所述界面钝化层3的一侧表面，物理气相沉积厚度为20nm的电子传输层5，电子传输层5的材质为C60。
[0109](6)在电子传输层5远离所述钙钛矿层4的一侧表面，原子层沉积厚度为15nm的电极阻挡层6，电极阻挡层6的材质为SnO2。
[0110](7)在电极阻挡层6远离所述电子传输层5的一侧表面，磁控溅射沉积厚度为45nm的无机缓冲层7，无机缓冲层7的材质为ITO。
[0111](8)在无机缓冲层7远离电极阻挡层6的一侧表面，磁控溅射沉积厚度为70nm的电极层8，电极层8的材质为Cu。
[0112]实施例3
[0113]本实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池，包括依次层叠设置的透明导电层、空穴传输层、界面钝化层、钙钛矿层、电子传输层、电极阻挡层、无机缓冲层以及电极层。
[0114]所述空穴传输层的材质为镁掺杂氧化镍。
[0115]所述界面钝化层的材质为氧掺杂氮化铝。
[0116]所述钙钛矿太阳能电池的制备方法包括如下步骤：
[0117](1)FTO透明导电层经过清洗后，在80℃的烘箱中充干燥，然后进行等离子体处理15min，结束后进入磁控溅射设备待镀膜。
[0118](2)采用磁控溅射的方法在透明导电层的一侧表面沉积厚度为10nm的空穴传输层：使用Mg含量为3at%的氧化镍掺杂靶材进行磁控溅射，溅射功率为630W，压力为0.4Pa，氧含量为0.2vol%。
[0119](3)在本底真空度低于1×10-3Pa时，通入氩气与氧气的混合气，并控制混合气氛中氧气的体积百分比为5vol%，使用磁控溅射的方法在空穴传输层远离透明导电层的一侧表面生长厚度为2nm的界面钝化层：使用氮化铝靶材进行磁控溅射，磁控溅射时的溅射功率为30W，压力为0.5Pa。
[0120](4)在界面钝化层远离所述空穴传输层的一侧表面刮涂厚度为500nm的钙钛矿层，钙钛矿层的组成为FA0.9Cs0.1PbI3。
[0121](5)在钙钛矿层远离所述界面钝化层的一侧表面，物理气相沉积厚度为20nm的电子传输层，电子传输层的材质为C60。
[0122](6)在电子传输层远离所述钙钛矿层的一侧表面，原子层沉积厚度为15nm的电极阻挡层，电极阻挡层的材质为SnO2。
[0123](7)在电极阻挡层远离所述电子传输层的一侧表面，磁控溅射沉积厚度为45nm的无机缓冲层，无机缓冲层的材质为ITO。
[0124](8)在无机缓冲层远离电极阻挡层的一侧表面，磁控溅射沉积厚度为70nm的电极层，电极层的材质为Cu。
[0125]实施例4
[0126]本实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池，包括依次层叠设置的透明导电层、空穴传输层、界面钝化层、钙钛矿层、电子传输层、电极阻挡层、无机缓冲层以及电极层。
[0127]所述空穴传输层的材质为镁掺杂氧化镍。
[0128]所述界面钝化层的材质为氧掺杂氮化铝。
[0129]所述钙钛矿太阳能电池的制备方法包括如下步骤：
[0130](1)FTO透明导电层经过清洗后，在80℃的烘箱中充干燥，然后进行等离子体处理15min，结束后进入磁控溅射设备待镀膜。
[0131](2)采用磁控溅射的方法在透明导电层的一侧表面沉积厚度为20nm的空穴传输层：使用Mg含量为15at%的氧化镍掺杂靶材进行磁控溅射，溅射功率为1260W，压力为0.4Pa，氧含量为1.2vol%。
[0132](3)在本底真空度低于1×10-3Pa时，通入氩气与氧气的混合气，并控制混合气氛中氧气的体积百分比为5vol%，使用磁控溅射的方法在空穴传输层远离透明导电层的一侧表面生长厚度为2nm的界面钝化层：使用氮化铝靶材进行磁控溅射，磁控溅射时的溅射功率为200W，压力为0.5Pa。
[0133](4)在界面钝化层远离所述空穴传输层的一侧表面刮涂厚度为500nm的钙钛矿层，钙钛矿层的组成为FA0.9Cs0.1PbI3。
[0134](5)在钙钛矿层远离所述界面钝化层的一侧表面，物理气相沉积厚度为20nm的电子传输层，电子传输层的材质为C60。
[0135](6)在电子传输层远离所述钙钛矿层的一侧表面，原子层沉积厚度为15nm的电极阻挡层，电极阻挡层的材质为SnO2。
[0136](7)在电极阻挡层远离所述电子传输层的一侧表面，磁控溅射沉积厚度为45nm的无机缓冲层，无机缓冲层的材质为ITO。
[0137](8)在无机缓冲层远离电极阻挡层的一侧表面，磁控溅射沉积厚度为70nm的电极层，电极层的材质为Cu。
[0138]实施例5
[0139]本实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池，除了界面钝化层的厚度为1nm外，其余均与实施例2相同。
[0140]实施例6
[0141]本实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池，除了界面钝化层的厚度为3nm外，其余均与实施例2相同。
[0142]实施例7
[0143]本实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池，除了生长界面钝化层时，混合气氛中的氧气体积百分数为2.5vol%外，其余均与实施例2相同。
[0144]实施例8
[0145]本实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池，除了生长界面钝化层时，混合气氛中的氧气体积百分数为10vol%外，其余均与实施例2相同。
[0146]实施例9
[0147]本实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池，除了磁控溅射沉积空穴传输层的条件与实施例2不同外，其余均与实施例2相同。
[0148]本实施例中，磁控溅射空穴传输层的条件满足：使用Mg含量为4at%且Li含量为4at%的氧化镍掺杂靶材进行磁控溅射，溅射功率为950W，压力为0.5Pa，氧含量为0.6vol%。
[0149]实施例10
[0150]本实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池，除了界面钝化层的材质为氧掺杂氮化镍外，其余均与实施例2相同;
[0151]对应的，磁控溅射制备界面钝化层的条件满足：使用氮化镍靶材进行磁控溅射。
[0152]对比例1
[0153]本对比例提供了一种钙钛矿太阳能电池，除了界面钝化层的厚度为0nm外，其余均与实施例2相同。
[0154]即对比例1提供的技术方案不设置界面钝化层。
[0155]对比例2
[0156]本对比例提供了一种钙钛矿太阳能电池，除了生长界面钝化层时，混合气氛中的氧气体积百分数为0vol%外，其余均与实施例2相同。
[0157]对比例3
[0158]本对比例提供了一种钙钛矿太阳能电池，除了生长界面钝化层时，混合气氛中的氧气体积百分数为1vol%外，其余均与实施例2相同。
[0159]对比例4
[0160]本对比例提供了一种钙钛矿太阳能电池，除了生长界面钝化层时，混合气氛中的氧气体积百分数为12vol%外，其余均与实施例2相同。
[0161]性能表征
[0162]对上述实施例与对比例提供的钙钛矿太阳能电池进行性能测试，测试时，使用太阳光模拟器发射一个标准太阳光(光谱AM1.5G，入射功率100mW/cm2，温度25℃)，测试开路电压(Voc，V)、短路电流密度(Jsc，mA/cm2)、光电转换效率(PCE，%)与填充因子(FF)，所得结果如表1所示。
[0163]表1
[0164]
[0165]
[0166]综上所述，本发明使用氧掺杂无机氮化物作为界面钝化层，在未明显降低电流的前提下，有效减少了空穴传输层和钙钛矿层界面的缺陷态密度，降低了由于界面非辐射复合带来的载流子损失，使钙钛矿太阳能电池的开路电压以及填充因子明显提升，最终提高了钙钛矿太阳能电池的效率;而且，使用氧掺杂无机氮化物作为界面钝化层，还避免了空穴传输层对钙钛矿层的降解，进而增加了钙钛矿太阳能电池的光热老化稳定性。
[0167]以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
说明书附图(2)
