本申请涉及电池，特别是涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法、光伏组件。
背景技术：
1、得益于钙钛矿制备工艺和功能材料的发展，钙钛矿太阳能电池（pscs）的光电转换效率屡创新高，pscs已经成为目前研究的热点。开发高效、稳定和低成本的光伏器件，对于pscs商业化具有重要意义。
2、目前，pscs中的钙钛矿吸光层大多采用反溶剂法制备，即向正在旋转的钙钛矿湿膜上加入反溶剂，使钙钛矿晶体从上述前驱体溶液中析出，从而形成钙钛矿吸光层。但反溶剂法会增加工艺流程和生产成本，并且采用的反溶剂大多是有害的有机溶剂，会损害人体健康。同时，由于钙钛矿材料的稳定性较差，故需要在隔绝水氧的保护性气氛下制备钙钛矿吸光层，这会进一步增加制造成本，限制pscs的大规模商业化生产。
3、此外，pscs还包括与钙钛矿吸光层连接的空穴传输层，故传统的制备方法包括制备空穴传输层的步骤，这不仅增加了制备流程，而且钙钛矿前驱体溶液在空穴传输层表面的浸润性较差，导致析出的钙钛矿晶体均匀性较差，所形成的钙钛矿吸光层与空穴传输层结合强度不够，导致电池的性能降低。
4、因此，如何提供一种工艺简单，且无需使用反溶剂的钙钛矿太阳能电池的制备方法成为了亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种工艺简单，且无需使用反溶剂的钙钛矿太阳能电池的制备方法。此外，还提供了一种上述制备方法制得的钙钛矿太阳能电池，以及包括该钙钛矿太阳能电池的光伏组件。
2、本申请的第一方面，提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
3、将钙钛矿前驱体材料、自组装单分子层材料、第一溶剂和第二溶剂混合，制备钙钛矿前驱体溶液；所述第一溶剂包括所述第一溶剂包括γ-丁内酯、γ-戊内酯、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基甲酰胺和n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种，所述第二溶剂包括n-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1-乙基-2-吡咯烷酮、1-甲基-3-吡咯烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮中的至少一种；在所述钙钛矿前驱体溶液中，所述自组装单分子层材料的质量浓度为0.5 mg/ml~5 mg/ml；
4、采用所述钙钛矿前驱体溶液在第一电极层上制备钙钛矿吸光层，所述钙钛矿吸光层包括依次设置于所述第一电极层上的自组装单分子层及钙钛矿材料层；及
5、在所述钙钛矿吸光层上制备电子传输层和第二电极层，得到所述钙钛矿太阳能电池。
6、上述制备方法，采用含有钙钛矿前驱体材料、自组装单分子层材料和溶剂的钙钛矿前驱体溶液，直接在第一电极层上制备钙钛矿吸光层。其中，自组装单分子层材料能够在第一电极层表面进行自组装，形成能够传输空穴的自组装单分子层，故无需额外在第一电极层上制备空穴传输层，可简化制备工艺。进一步地，在特定的第一溶剂和第二溶剂的作用下，钙钛矿晶体能够从前驱体溶液中析出，并在自组装单分子层上形成钙钛矿材料层，因此无需使用反溶剂便可形成结晶质量较好的钙钛矿吸光层，可进一步简化制备工艺、降低制造成本。并且，在自组装单分子层材料、第一溶剂和第二溶剂的共同作用下，钙钛矿前驱体溶液的稳定性更高，故可实现在空气中制备钙钛矿吸光层。
7、此外，自组装单分子层与第一电极层、钙钛矿吸光层的结合强度较高，故可提高所得钙钛矿太阳能电池的稳定性和光电转化效率。
8、在其中一些实施例中，所述自组装单分子层材料的质量浓度为1 mg/ml~2.5 mg/ml。
9、在其中一些实施例中，所述自组装单分子层材料包括[2-(3,6-二甲氧基-9h-咔唑-9-基)乙基]磷酸、[2-(9h-咔唑-9-基)乙基]磷酸、[2-(3,6-二苯基-9h-咔唑-9-基)乙基]磷酸、[4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]磷酸、[4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]磷酸、[4-(7h-二苯并咔唑-7-基)丁基]磷酸、[4-(3,11-二甲氧基-7h-二苯并咔唑-7-基)丁基]磷酸和(4-(2,7-二溴-9,9-二甲基吖啶-10(9h)-基)丁基)磷酸及其衍生物中的至少一种。
10、在其中一些实施例中，所述自组装单分子层材料的质量为所述钙钛矿前驱体材料的质量的0.05%~0.5%。
11、在其中一些实施例中，在所述钙钛矿前驱体溶液中，所述钙钛矿前驱体材料的摩尔浓度为0.2 mol/l~2.5 mol/l。
12、在其中一些实施例中，所述第一溶剂和所述第二溶剂的体积比为1：（0.05~0.3）。
13、在其中一些实施例中，所述钙钛矿前驱体材料包括卤化物，所述卤化物的阳离子包括铯离子、铷离子、钾离子、甲胺离子、甲脒离子、亚甲二胺离子、苄脒阳离子、胍阳离子、铅离子和锡离子中的至少一种。
14、在其中一些实施例中，所述钙钛矿前驱体溶液还包括第三溶剂，所述第三溶剂包括2-巯基乙醇、乙二醇二甲醚、乙腈、氯苯和邻二氯苯中的至少一种。
15、在其中一些实施例中，所述第三溶剂的体积与所述溶剂的总体积之比不超过50%。
16、在其中一些实施例中，制备钙钛矿吸光层的步骤包括：
17、将钙钛矿前驱体溶液于90 ℃~180 ℃进行退火处理。
18、本申请的第二方面，提供了一种钙钛矿太阳能电池，采用第一方面的钙钛矿太阳能电池的制备方法制得。
19、本申请的第三方面，提供了一种光伏组件，包括第二方面所述的钙钛矿太阳能电池。
1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述自组装单分子层材料的质量浓度为1 mg/ml~2.5 mg/ml。
3.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述自组装单分子层材料包括[2-(3,6-二甲氧基-9h-咔唑-9-基)乙基]磷酸、[2-(9h-咔唑-9-基)乙基]磷酸、[2-(3,6-二苯基-9h-咔唑-9-基)乙基]磷酸、[4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]磷酸、[4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]磷酸、[4-(7h-二苯并咔唑-7-基)丁基]磷酸、[4-(3,11-二甲氧基-7h-二苯并咔唑-7-基)丁基]磷酸和(4-(2,7-二溴-9,9-二甲基吖啶-10(9h)-基)丁基)磷酸及其衍生物中的至少一种。
4.如权利要求1~3任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述自组装单分子层材料的质量为所述钙钛矿前驱体材料的质量的0.05%~0.5%。
5.如权利要求1~3任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述钙钛矿前驱体溶液中，所述钙钛矿前驱体材料的摩尔浓度为0.2 mol/l~2.5 mol/l。
6.如权利要求1~3任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂和所述第二溶剂的体积比为1：（0.05~0.3）。
7.如权利要求1~3任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿前驱体材料包括卤化物，所述卤化物的阳离子包括铯离子、铷离子、钾离子、甲胺离子、甲脒离子、亚甲二胺离子、苄脒阳离子、胍阳离子、铅离子和锡离子中的至少一种。
8.如权利要求1~3任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿前驱体溶液还包括第三溶剂，所述第三溶剂包括2-巯基乙醇、乙二醇二甲醚、乙腈、氯苯和邻二氯苯中的至少一种。
9.如权利要求8所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述第三溶剂的体积与所述溶剂的总体积之比不超过50%。
10.如权利要求1~3任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，制备钙钛矿吸光层的步骤包括：
11.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，采用权利要求1~10任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法制得。
12.一种光伏组件，其特征在于，包括权利要求11所述的钙钛矿太阳能电池。
