本发明属于太阳能电池，具体涉及一种掺杂肼单盐酸盐的钙钛矿材料及其制备方法和钙钛矿太阳能电池。
背景技术：
1、近期，两端全钙钛矿叠层太阳能电池(tscs)克服了传统单结太阳能电池的物理极限，实现了超过29％的能量转换效率。通过改进宽带隙(eg～1.7-1.9ev)钙钛矿顶电池的电子性能，可以实现如此高光电转换效率(pce)的叠层电池。最近，研究人员将二甲基铵和氯化物合金化到混合阳离子混合卤化物钙钛矿中，实现了宽带隙钙钛矿顶电池的本体和界面钝化。此外，也有研究工作是通过优化空穴传输层(htl)来改善宽带隙钙钛矿的电子性能。尽管调节宽带隙钙钛矿的光电学性质取得了一定成效，但是当前全钙钛矿叠层电池的效率距离其理论极限仍有较大差距。其中一个主要原因是窄带隙(eg～1.2-1.3ev)钙钛矿底电池的性能相对较低，严重影响了叠层器件的效率。
2、锡铅(sn-pb)混合钙钛矿太阳能电池(psc)作为底电池，其性能对于叠层器件的总体性能影响非常大，尽管研究工作已经提出了一定的优化方案，但是，窄带隙psc子电池中的开路电压与电流密度损耗仍然是限制器件性能的主要因素。具体而言，sn2+容易氧化为sn4+导致缺陷态的生成，早曾非辐射复合的增加。此外，由于锡铅混合钙钛矿的结晶过程过快，并且难以精确控制，导致钙钛矿薄膜表面形貌不均匀，缺陷态密度大，严重限制了载流子寿命与扩散长度。减少电压损耗和提高光电转换性能仍是混合锡铅钙钛矿太阳能电池领域亟待解决的关键问题。
3、在窄带隙钙钛矿电池中，其开路电压(voc)不足通常被认为是由于钙钛矿薄膜中存在大量的缺陷态导致的。因此，为了优化生长条件，研究人员引入氧化抑制剂、控制离子迁移、适当掺杂添加剂等手段，以改善窄带隙钙钛矿的薄膜性质。例如，还原剂hba可以抑制sn2+的氧化；使用麦芽酚进行表面处理可以钝化表面缺陷，从而促进载流子转移，可有效提高相应器件的短路电流密度(jsc)和开路电压(voc)。单结窄带隙psc的发展对tsc性能的改进起到了积极的推动作用。然而，单结窄带隙psc仍然面临一系列亟需解决的关键问题，例如voc损失大、薄膜厚度不足导致光吸收性能受限，器件的伏安特性曲线回滞明显等。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
3、因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种掺杂肼单盐酸盐的钙钛矿材料。
4、为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：所述太阳能电池为钙钛矿材料(fasni3)0.6(mapbi3)0.4，以及，掺杂于其中的肼单盐酸盐(hm)；其中，所述hm相较于(fasni3)0.6(mapbi3)0.4前驱液的掺杂量为1～5mg/ml，钙钛矿的结构是abx3。
5、本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种掺杂肼单盐酸盐的钙钛矿材料的制备方法。
6、作为本发明所述掺杂肼单盐酸盐的钙钛矿材料的制备方法的一种优选方案，其中：包括，
7、fasni3溶液与mapbi3溶液按照6∶4的摩尔比混合，得到(fasni3)0.6(mapbi3)0.4前驱液，其中，fasni3溶液与mapbi3溶液的浓度相同，均为1.57～2mmol/ml；
8、肼单盐酸盐粉末溶于(fasni3)0.6(mapbi3)0.4前驱液中，浓度为1～5mg/ml，搅拌至完全溶解，过滤，即得到掺杂肼单盐酸盐的钙钛矿前驱液。
9、作为本发明所述掺杂肼单盐酸盐的钙钛矿材料的制备方法的一种优选方案，其中：所述fasni3溶液由1mmol碘化亚锡、碘甲脒，5mmol％的氟化亚锡溶于dmf/dmso混合溶剂中制得；所述mapbi3溶液由1mmol碘化铅、碘甲胺，3.5mmol％硫氰酸铅溶于dmf/dmso混合溶剂中制得。
10、本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池，应用权利要求1所述的掺杂肼单盐酸盐的钙钛矿材料作为窄带隙钙钛矿吸光层。
11、作为本发明所述掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池的一种优选方案，其中：所述钙钛矿太阳能电池具有反式结构，自下而上依次包括，
12、ito导电玻璃层，空穴传输层，窄带隙钙钛矿吸光层，电子传输层，空穴阻挡层和金属电极层；
13、其中，所述窄带隙钙钛矿吸光层材料为权利要求1所述的钙钛矿材料，该层厚度为500～800nm。
14、作为本发明所述掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池的一种优选方案，其中：所述ito导电玻璃层材料的平均透光率>85％，方阻为15ω，该层厚度为130～180nm；
15、所述空穴传输层材料为pedot:pss，该层厚度为30～50nm；
16、所述电子传输层材料为c60，该层厚度为20～30nm；
17、所述空穴阻挡层材料为bcp，该层厚度为6～8nm；
18、所述金属电极层材料为铜，该层厚度为100～200nm。
19、本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法。
20、作为本发明所述掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法的一种优选方案，其中：包括，
21、在预处理的ito导电玻璃上旋涂空穴传输层材料后退火处理，此退火温度为125℃～175℃，形成空穴传输层；
22、通过两步旋涂法将掺杂肼单盐酸盐的钙钛矿材料旋涂于空穴传输层上，旋涂过程滴加反溶剂乙醚，旋涂结束后进行两步退火处理，形成钙钛矿薄膜；
23、向钙钛矿薄膜表面旋涂滴加乙二胺碘溶液后进行背钝化处理，形成窄带隙钙钛矿吸光层；
24、在窄带隙钙钛矿吸光层表面依次蒸镀电子传输层、空穴阻挡层以及金属电极层，即制得掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池。
25、作为本发明所述掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法的一种优选方案，其中：所述两步旋涂法包括，先以1000rpm的转速旋涂10s进行第一步旋涂，再以4000rpm的转速旋涂60s进行第二步旋涂，在第二步旋涂的第6～9s滴加反溶剂乙醚，其中，乙醚的滴加量为700～900μl。
26、作为本发明所述掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法的一种优选方案，其中：所述两步退火处理包括，先在65℃退火3min，再在100℃退火7min。
27、作为本发明所述掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法的一种优选方案，其中：所述背钝化处理包括，乙二胺碘溶液以4000rpm的转速在钙钛矿薄膜上旋涂20s，再立即在100℃退火5min，背钝化乙二胺碘溶液浓度为0.5mg/ml～1.5mg/ml。
28、本发明有益效果：
29、1、本发明使用肼单盐酸盐(hm)添加剂掺杂sn-pb钙钛矿前驱体溶液，并利用乙二胺碘(edadi)对钙钛矿表面进行后处理，有效地促进了sn-pb钙钛矿晶粒的生长，延缓了快速结晶过程，提高了钙钛矿的结晶度。
30、2、使用hm掺杂和edadi后处理时，抑制了sn2+的氧化，钝化了钙钛矿膜的表面缺陷，延长了载流子寿命，减少了非辐射复合并提高了薄膜的质量，从而提升器件的光伏性能。
31、3、此外，hm中的h+离子与edadi中的i-离子结合，解决了edadi引起的器件回滞过大的问题，这种方法不仅在单结窄带隙钙钛矿太阳能电池中有效，而且在叠层钙钛矿太阳能电池上也具有很好的应用前景。
1.一种掺杂肼单盐酸盐的钙钛矿材料，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的掺杂肼单盐酸盐的钙钛矿材料的制备方法，其特征在于：包括，
3.如权利要求2所述的掺杂肼单盐酸盐的钙钛矿材料的制备方法，其特征在于：所述fasni3溶液由1mmol碘化亚锡、碘甲脒，5mmol％的氟化亚锡溶于dmf/dmso混合溶剂中制得；所述mapbi3溶液由1mmol碘化铅、碘甲胺，3.5mmol％硫氰酸铅溶于dmf/dmso混合溶剂中制得。
4.一种掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池，其特征在于：应用权利要求1所述的掺杂肼单盐酸盐的钙钛矿材料作为窄带隙钙钛矿吸光层。
5.如权利要求4所述的掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述钙钛矿太阳能电池具有反式结构，自下而上依次包括，
6.如权利要求5所述的掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述ito导电玻璃层材料的平均透光率>85％，该层厚度为130～180nm；
7.如权利要求5或6任一所述的掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：包括，
8.如权利要求7所述的掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述两步旋涂法包括，先以1000rpm的转速旋涂10s进行第一步旋涂，再以4000rpm的转速旋涂60s进行第二步旋涂，在第二步旋涂的第6～9s滴加反溶剂乙醚，其中，乙醚的滴加量为700～900μl。
9.如权利要求7所述的掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述两步退火处理包括，先在65℃退火3min，再在100℃退火7min。
10.如权利要求7所述的掺杂肼单盐酸盐的窄带隙钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述背钝化处理包括，乙二胺碘溶液以4000rpm的转速在钙钛矿薄膜上旋涂20s，再立即在100℃退火5min，背钝化乙二胺碘溶液浓度为0.5mg/ml～1.5mg/ml。
