本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种全钙钛矿叠层电池及其制备方法。
背景技术：
1、有机无机金属卤化物钙钛矿材料凭借优异的光电性能以及低成本的优势，被用作太阳能电池的吸光层；同时，由于钙钛矿材料带隙可调，能与不同带隙的其他光伏材料，如晶硅材料、铜铟镓硒材料、钙钛矿材料、碲化镉材料、砷化镓材料、有机光伏材料等叠加形成叠层太阳电池，取得极高的光电转换效率。在所有此类叠层电池中，全钙钛矿叠层电池由于其材料成本较低，兼容柔性制备等优势，被认为是将来叠层电池的最终解决方案。
2、现阶段所有报导的高性能全钙钛矿叠层电池结构在隧穿层和电子传输层之间均包含一层原子层沉积(ald)制备的sno2缓冲层，该层主要是作为溅射损伤的缓冲层以及溶剂阻隔层，确保第二层钙钛矿层制备的过程中不会溶解上一层已经制备完成的钙钛矿薄膜，进而保护钙钛矿薄膜层。
3、但原子层沉积sno2层(ald-sno2)存在制备时间长、难以大面积制备、成本极高、稳定性差等问题，具体的包括：(1)ald-sno2可以通过时间型与空间型两种方式的ald设备制备，当制备平米级别的大面积全钙钛矿叠层电池组件时，时间型生长时间过长，严重影响器件的光电转化效率与生产节拍，空间型的ald则致密性不足，难以阻隔溶剂，容易在制备下一层钙钛矿时发生溶解现象，造成叠层电池的器件无法制备；(2)ald-sno2的源为tdmasn，其价格为600元/g，其原料成本占比在钙钛矿叠层电池占比中可达10％以上；(3)ald-sno2的tdmasn源会与钙钛矿中组分反应，形成一层薄层缺陷层，影响稳定性。
4、因此，亟需开发一种制备成本低、光电转化效率高和稳定性佳的在隧穿层和电子传输层不含缓冲层的全钙钛矿叠层电池。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种全钙钛矿叠层电池及其制备方法，本发明采用反应等离子体沉积法制备隧穿层，制得的全钙钛矿叠层电池的隧穿层和电子传输层中不含缓冲层，本发明生产成本低，钙钛矿薄膜的制备速度快，全钙钛矿叠层电池的光电转化效率以及稳定性佳。
2、本发明提供一种全钙钛矿叠层电池，所述全钙钛矿叠层电池从入光面依次包括宽带隙钙钛矿顶电池、隧穿层和窄带隙钙钛矿底电池，所述隧穿层采用反应等离子体沉积法制备，所述隧穿层的材质为透明导电金属氧化物。
3、在一个或多个实施方案中，所述透明导电金属氧化物选自钨掺杂氧化铟、氧化铟锌、氧化铟、氧化铟锡、铈掺杂氧化铟、锆掺杂氧化铟和镓锌掺杂氧化铟中的一种或多种。
4、在一个或多个实施方案中，所述隧穿层的厚度为5-100nm。
5、所述全钙钛矿叠层电池包括正置全钙钛矿叠层电池和倒置全钙钛矿叠层电池。
6、在一个或多个实施方案中，所述正置全钙钛矿叠层电池中，所述宽带隙钙钛矿顶电池从入光面依次包括衬底、透明电极层、空穴传输层、宽带隙钙钛矿层和电子传输层；所述窄带隙钙钛矿底电池从入光面依次包括空穴传输层、窄带隙钙钛矿层、电子传输层、缓冲层a和金属电极层。
7、在一个或多个实施方案中，所述倒置全钙钛矿叠层电池中，所述宽带隙钙钛矿顶电池从入光面依次包括透明电极层、电子传输层、宽带隙钙钛矿层和空穴传输层；所述窄带隙钙钛矿底电池从入光面依次包括电子传输层、窄带隙钙钛矿层、空穴传输层、透明电极层和衬底。
8、在一个或多个实施方案中，所述宽带隙钙钛矿顶电池中，所述宽带隙钙钛矿层的带隙宽度为1.5-3.0ev。
9、在一个或多个实施方案中，所述宽带隙钙钛矿顶电池中，所述宽带隙钙钛矿层的厚度为200-2000nm。
10、在一个或多个实施方案中，所述窄带隙钙钛矿底电池中，所述窄带隙钙钛矿层的带隙宽度为1.0-1.5ev。
11、在一个或多个实施方案中，所述窄带隙钙钛底顶电池中，所述窄带隙钙钛矿层的厚度为400-3000nm。
12、在一个或多个实施方案中，所述钙钛矿结构物质的化学式为abx3，a为一价阳离子，包括铯、铷、甲胺基和甲脒基中的一种或多种；b为二价阳离子，包括铅、铜、锌、镓、锡和钙中的一种或多种；x为一价阴离子，包括碘、溴、氯、氟、硫氰根离子、四氟硼酸根和六氟磷酸根离子中的一种或多种。
13、在一个或多个实施方案中，所述正置全钙钛矿叠层电池中，所述缓冲层a采用反应等离子体沉积法制备，所述缓冲层a的材质为透明导电金属氧化物。
14、在一个或多个实施方案中，所述正置全钙钛矿叠层电池中，所述缓冲层a的材质为sno2。
15、在一个或多个实施方案中，所述缓冲层a采用反应等离子体沉积法制备，且所述缓冲层a的材质为透明导电金属氧化物时，所述缓冲层的厚度为5-100nm。
16、在一个或多个实施方案中，所述缓冲层a的材质为sno2时，所述缓冲层的厚度为5-100nm。
17、在一个或多个实施方案中，所述倒置全钙钛矿叠层电池的宽带隙钙钛矿顶电池中包括缓冲层b，所述缓冲层b位于所述透明电极层和所述电子传输层中间，所述缓冲层b的材质为sno2。
18、本发明提供一种制备全钙钛矿叠层电池的方法，所述方法包括以下步骤：
19、(1)在衬底的表面依次沉积透明电极层、空穴传输层、宽带隙钙钛矿层和电子传输层，得到宽带隙钙钛矿顶电池；
20、(2)采用反应等离子体沉积法在宽带隙钙钛矿顶电池中电子传输层的表面沉积隧穿层；
21、(3)在隧穿层的表面依次沉积空穴传输层、窄带隙钙钛矿层、电子传输层、缓冲层a和金属电极层，得到窄带隙钙钛矿底电池的同时得到正置全钙钛矿叠层电池。
22、本发明提供一种制备全钙钛矿叠层电池的方法，所述方法包括以下步骤：
23、(1’)在衬底的表面依次沉积透明电极层、空穴传输层、窄带隙钙钛矿层和电子传输层，得到窄带隙钙钛矿底电池；
24、(2’)采用反应等离子体沉积法在窄带隙钙钛矿底电池中电子传输层的表面沉积隧穿层；
25、(3’)在隧穿层的表面依次沉积空穴传输层、宽带隙钙钛矿层、电子传输层和透明电极层，得到宽带隙钙钛矿顶电池的同时得到倒置全钙钛矿叠层电池。
26、在一个或多个实施方案中，步骤(3’)还包括在电子传输层的表面沉积缓冲层b，然后再沉积透明电极层。
27、在一个或多个实施方案中，所述宽带隙钙钛矿层的沉积方法为旋涂、刮涂、蒸镀、印刷、喷涂、喷雾热解或狭缝涂布。
28、在一个或多个实施方案中，所述窄带隙钙钛矿层的沉积方法为旋涂、刮涂、蒸镀、印刷、喷涂、喷雾热解或狭缝涂布。
29、在一个或多个实施方案中，所述缓冲层a的沉积方法为反应等离子体沉积或原子层沉积。
30、在一个或多个实施方案中，所述缓冲层b的沉积方法为原子层沉积。
31、在一个或多个实施方案中，所述透明电极层的沉积方法可以为反应等离子体沉积、磁控溅射、电子束蒸发或热蒸发。
1.一种全钙钛矿叠层电池，其特征在于，所述全钙钛矿叠层电池从入光面依次包括宽带隙钙钛矿顶电池、隧穿层和窄带隙钙钛矿底电池，所述隧穿层采用反应等离子体沉积法制备，所述隧穿层的材质为透明导电金属氧化物。
2.如权利要求1所述的全钙钛矿叠层电池，其特征在于，所述全钙钛矿叠层电池具有以下一项或多项特征：
3.如权利要求2所述的全钙钛矿叠层电池，其特征在于，
4.如权利要求3所述的全钙钛矿叠层电池，其特征在于，所述全钙钛矿叠层电池具有以下一项或多项特征：
5.如权利要求3所述的全钙钛矿叠层电池，其特征在于，
6.如权利要求5所述的全钙钛矿叠层电池，其特征在于，
7.如权利要求3所述的全钙钛矿叠层电池，其特征在于，所述倒置全钙钛矿叠层电池的宽带隙钙钛矿顶电池中包括缓冲层b，所述缓冲层b位于所述透明电极层和所述电子传输层中间，所述缓冲层b的材质为sno2。
8.一种制备全钙钛矿叠层电池的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(3’)还包括在电子传输层的表面沉积缓冲层b，然后再沉积透明电极层。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法具有以下一项或多项特征：
