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CN105280817B - 太阳能电池与其形成方法 - Google Patents

太阳能电池与其形成方法 Download PDF

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CN105280817B
CN105280817B CN201410834321.1A CN201410834321A CN105280817B CN 105280817 B CN105280817 B CN 105280817B CN 201410834321 A CN201410834321 A CN 201410834321A CN 105280817 B CN105280817 B CN 105280817B
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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池，包含：第一电极；第二电极；第一转换层，夹设在第一电极与第二电极之间，且第一电极比第二电极靠近入光侧，其中第一转换层是一组成渐变的钙钛矿层，且第一转换层靠近第一电极处的能隙，小于靠近第二电极处的能隙。

Description

太阳能电池与其形成方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池的钙钛矿转换层，更特别地涉及钙钛矿转换层的渐变组成与其形成方法。
背景技术
有机金属钙钛矿材料具备优异物理特性，是太阳能电池潜力材料之一。有机铅卤化物钙钛矿是目前效率较高的钙钛矿材料。目前工艺主要为涂布法，比如将钙钛矿的两个前驱物一起溶解在有机溶剂(如DMF)中之后，旋转涂布在电极上。另一方面，可先将铅的卤化物(PbX2)溶解在有机溶剂中，旋转涂布在电极上后，再将PbX2膜浸泡在碘化甲胺(Methylammonium iodide，MAI)中反应而得Pb(CH3NH3)X2I。然而下一次涂布工艺中的溶剂会溶解前一次涂布形成的钙钛矿膜，即使每次涂布工艺中的组成不同，不同涂布工艺中的溶剂都会溶解不同组成的钙钛矿而无法形成组成渐变的钙钛矿层。
综上所述，目前亟需新的方法形成组成渐变的钙钛矿层。
发明内容
本发明的一个实施例提供的太阳能电池，包含：第一电极；第二电极；第一转换层，夹设在第一电极与第二电极之间，且第一电极比第二电极靠近入光侧，其中第一转换层是一个组成渐变的钙钛矿层，且第一转换层靠近第一电极处的能隙，小于靠近第二电极处的能隙，其中第一转换层的组成为M1 mM2 (1-m)A[X1 xX2 (1-x)]3，其中M1与M2各自为Ge、Sn或Pb的二价阳离子，其中A为甲基铵、乙基铵或甲脒的一价阳离子，其中X1与X2各自为卤素的一价阴离子，其中M1的原子序小于M2、X1的原子序大于X2或上述的组合，1≥m≥0，1≥x≥0，且越靠近该第一电极处的m与x越大。
本发明的一个实施例提供的太阳能电池的形成方法，包括：以第一沉积源提供m摩尔份的M1X1 2、以第二沉积源提供(1-m)摩尔份的M2X2 2、以及以第三沉积源提供定量的AX1 tX2 (1-t)，以沉积第一转换层在第一电极上，且第一转换层为组成渐变的钙钛矿；以及形成第二电极在第一转换层上，其中第一转换层靠近第一电极处的能隙，小于靠近第二电极处的能隙，其中第一转换层的组成为M1 mM2 (1-m)AX1 2m+tX2 3-2m-t，m随着沉积时间增加而减少，t随着沉积时间增加而减少，1≥m之0，且1≥t≥0；其中M1与M2各自为Ge、Sn或Pb的二价阳离子，其中A为甲基铵、乙基铵或甲脒的一价阳离子，其中X1与X2各自为卤素的一价阴离子，其中M1的原子序小于M2、X1的原子序大于X2或上述的组合。
本发明的一个实施例提供的太阳能电池的形成方法，包括：以第一沉积源提供m摩尔份的M1X1 2，以及以第二沉积源提供(1-m)摩尔份的M2X2 2，以沉积M1 mM2 (1-m)X1 2mX2 (2-2m)层在第一电极上；以第三沉积源提供AX1或AX2，以与M1 mM2 (1-m)X1 2mX2 (2-2m)层反应形成M1 mM2 (1-m)AX1 (2m+1)X2 (2-2m)或M1 mM2 (1-m)AX1 (2m)X2 (3-2m)的第一转换层在该第一电极上，且第一转换层为组成渐变的钙钛矿；以及形成第二电极在第一转换层上，其中第一转换层靠近第一电极处的能隙，小于靠近第二电极处的能隙，其中m随着沉积时间增加而减少，且1≥m≥0，其中M1与M2各自为Ge、Sn或Pb的二价阳离子，其中A为甲基铵、乙基铵或甲脒的一价阳离子，其中X1与X2各自为卤素的一价阴离子，其中M1的原子序小于M2、X1的原子序大于X2或上述的组合。
附图说明
图1是在本发明的一个实施例中，沉积形成转换层的示意图；
图2A、2B分别是在本发明的实施例中，沉积腔室中M1X1 2、M2X2 2与AX1 tX2 (1-t)的浓度-沉积时间的对应图；
图3是在本发明的一个实施例中，太阳能电池的示意图；
图4A、4B、4C、4D与4E分别是在本发明的实施例中，转换层的能隙对应厚度图；
图5是在本发明的一个实施例中，太阳能电池的示意图；
图6是在本发明的一个实施例中，沉积形成转换层的示意图；
图7A、7B分别是在本发明的实施例中，转换层的能隙对应厚度图；
图8A、8B与8C分别是在本发明的实施例中，转换层的能隙对应厚度图。
附图标记说明：
11、13、15、61、63、65 沉积源；
17、18 转换层；
19、31 电极。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
本发明的一个实施例提供太阳能电池的形成方法。如图1所示，以沉积源11提供m摩尔份的M1X1 2、以沉积源13提供(1-m)摩尔份的M2X2 2、以及以沉积源15提供定量的AX1 tX2 (1-t)，以沉积组成渐变的转换层17在电极19上。图2A与2B是在本发明的实施例中，沉积腔室中M1X1 2、M2X2 2与AX1 tX2 (1-t)在不同沉积时间的浓度图。值得注意的是，虽然图2A与2B在一开始只有1摩尔份的M1X1 2与AX1以反应形成M1AX1 3，但亦可一开始即提供M1X1 2、M2X2 2与AX1 tX2 (1-t)以形成M1 mM2 (1-m)AX1 2m+tX2 3-2m-t，比如由图2A与2B的时点T开始沉积。随着沉积时间增加，m与t均减少，1≥m≥0，且1≥t≥0。M1 mM2 (1-m)AX1 2m+tX2 3-2m-t亦可表示为M1 mM2 (1-m)A[X1 xX2 (1-x)]3，即x＝(2m+t)/3，且越靠近电极19的m与x越大。上述转换层17即组成渐变的钙钛矿层，M1与M2各自为Ge、Sn或Pb的二价阳离子，A为甲基铵、乙基铵或甲脒的一价阳离子，X1与X2各自为卤素的一价阴离子，其中M1的原子序小于M2、X1的原子序大于X2或上述的组合。
接着可形成电极31在转换层17上，如图3所示。在本发明的一个实施例中，电极19为入光侧的电极，其材质需为透明导电物，比如氟掺杂氧化锡(FTO)、铟锡氧化物(ITO)、锌锡氧化物(ZTO)或类似组成。电极31的材质可为一般导电物，比如含碳材料，如活性碳、石墨烯；金属，如金、银、铜、铝其他导电金属，或上述的合金。在本发明的一个实施例中，可在电极19与转换层17之间夹设金属氧化物半导体材料如二氧化钛、氧化锌、氧化镍或氧化钨，以作为电子传输层。在本发明的另一个实施例中，可在电极31与转换层17之间夹设空穴传输材料如Spiro-OMeTAD、P3HT、CuSCN、CuI或PEDOT：PSS，以作为空穴传递层。
上述图2A所形成的组成渐变的转换层17其能隙图如图4A所示，而图2B所形成的组成渐变的转换层17其能隙图如图4B所示，其中，横坐标所示厚度为转换层17的厚度，即双箭头所示两线段之间的厚度，图中转换层17的左侧与电极19连接，右侧与电极31连接。可以理解的是，只要是转换层17靠近电极19的能隙小于靠近电极31的能隙，均可采用上述工艺形成组成渐变的转换层。除此之外，转换层17的能隙亦可有其他设计，比如图4C、4D或4E所示，其中，横坐标所示厚度也为转换层17的厚度，即双箭头所示两线段之间的厚度，图中转换层17的左侧与电极19连接，右侧与电极31连接。
在本发明的一个实施例中，图1中的沉积源11提供之M1X1 2为SnI2，沉积源13提供的M2X2 2为PbI2，且沉积源15提供的AX1 tX2 (1-t)为(CH3NH3)I。如此一来，转换层17靠近电极19的组成可为Sn(CH3NH3)I3(能隙为1.1eV)，靠近电极31的组成可为Pb(CH3NH3)I3(能隙为1.5eV)，且位于电极19与电极31之间的组成可为SnmPb(1-m)(CH3NH3)I3。
在本发明的一个实施例中，图1中的沉积源11提供的M1X1 2为PbI2，沉积源13提供的M2X2 2为PbBr2，且沉积源15提供的AX1 tX2 (1-t)为(CH3NH3)ItBr(1-t)。如此一来，转换层17靠近电极19的组成可为Pb(CH3NH3)I3(能隙为1.5eV)，靠近电极31的组成可为Pb(CH3NH3)Br3(能隙为2.3eV)，而位于第一电极与第二电极之间的组成可为Pb(CH3NH3)[IxBr(1-x)]3。
上述沉积源11、13与15可为溅镀源或蒸镀源。当采用溅镀源时，调整撞击靶材的能量即可调整M1X1 2与M2X2 2的比例。当采用蒸镀源时，调整蒸镀源的温度即可调整M1X1 2与M2X2 2的比例。另一方面，调整与A反应的卤素气体流量，即可调整AX1 tX2 (1-t)中X1与X2的比例。
在本发明的另一个实施例中，可在沉积转换层17于电极19上之前，先沉积转换层18在电极19上。如图5所示，转换层18位于电极19与转换层17之间。转换层18靠近电极19的能隙高于靠近转换层17的能隙，转换层18靠近转换层17的能隙与转换层17靠近转换层18的能隙相同，且转换层18靠近电极19的能隙低于转换层17靠近电极31的能隙。
在本发明的一个实施例中，沉积转换层18的步骤包括以沉积源61提供m’摩尔份的M3X3 2、以沉积源63提供(1-m’)摩尔份的M4X4 2、以及以沉积源65提供定量的AX3 t’X4 (1-t’)，以沉积转换层18在电极19上，如图6所示。转换层18的组成为M3 m’M4 (1-m’)AX3 (2m’+t’)X4 (3-2m-t’)，m’随着沉积时间增加而减少，t’随着沉积时间增加而减少，1≥m’≥0，且1≥t’≥0。M3 m’M4 (1-m’)AX3 (2m’+t’)X4 (3-2m-t’)亦可表示为M3 m’M4 (1-m’)A[X3 x’X4 (1-x’)]3，即x’＝(2m’+t’)/3，且越靠近电极19的m’与x’越大。M3与M4各自为Ge、Sn或Pb的二价阳离子，A为甲基铵、乙基铵或甲脒的一价阳离子，X3与X4各自为卤素的一价阴离子。M3的原子序大于M4、X3的原子序小于X4或上述的组合。
上述沉积源61、63与65可为溅镀源或蒸镀源。当采用溅镀源时，调整撞击靶材的能量即可调整M3X3 2与M4X4 2的比例。当采用蒸镀源时，调整蒸镀源的温度即可调整M3X3 2与M4X4 2的比例。另一方面，调整与A反应的卤素气体流量，即可调整AX3 tX4 (1-t)中X3与X4的比例。
在本发明的一个实施例中，转换层18可由靠近电极19的Pb(CH3NH3)[IxBr(1-x)]3(0＜x＜1)渐变为Pb(CH3NH3)I3，而转换层17可由转换层18与17交界处的Pb(CH3NH3)I3再渐变为Pb(CH3NH3)Br3。在本发明的另一个实施例中，转换层18可由靠近电极19的SnmPb(1-m)(CH3NH3)I3(0＜m＜1)渐变为Sn(CH3NH3)I3，而转换层17可由转换层18与17交界处的Sn(CH3NH3)I3再渐变为Pb(CH3NH3)I3。
举例来说，转换层18与17的能隙图可如图7A或7B所示，其中，横坐标所述厚度为转换层17的厚度，即双箭头所示两线段之间的厚度，图中转换层17的左侧与电极19连接，右侧与电极31连接。值得注意的是，转换层18与17的形状可搭配图4B-4E所示的其他变化调整。
在本发明的另一个实施例中，以沉积源11提供m摩尔份的M1X1 2，以及以沉积源13提供(1-m)摩尔份的M2X2 2，以沉积M1 mM2 (1-m)X1 2mX2 (2-2m)层在电极19上。接着以沉积源15提供AX1或AX2，以与M1 mM2 (1-m)X1 2mX2 (2-2m)层反应形成M1 mM2 (1-m)AX1 (2m+1)X2 (2-2m)或M1 mM2 (1-m)AX1 (2m)X2 (3-2m)的组成渐变的转换层17在电极19上。接着形成电极31在转换层17上，如图3所示。M1 mM2 (1-m)AX1 (2m+1)X2 (2-2m)亦可表示为M1 mM2 (1-m)A[X1 xX2 (1-x)]3，即x＝(2m+1)/3，且越靠近电极19的m与x越大。M1 mM2 (1-m)AX1 (2m)X2 (3-2m)亦可表示为M1 mM2 (1-m)A[X1 xX2 (1-x)]3，即x＝2m/3，且越靠近电极19的m与x越大。
转换层17靠近电极19的能隙，小于靠近电极31的能隙。在上述沉积步骤中，m随着沉积时间增加而减少，且1≥m≥0。M1与M2各自为Ge、Sn或Pb的二价阳离子。A为甲基铵、乙基铵或甲脒的一价阳离子。X1与X2各自为卤素的一价阴离子。在转换层17的组成中，M1的原子序小于M2、X1的原子序大于X2或上述的组合。
此实施例与前述实施例的主要差别在在先形成M1 mM2 (1-m)X1 2mX2 (2-2m)层再提供AX1或AX2，而非同时提供M1X1、M2X2、与AX1(或AX2)直接形成转换层。由于此实施例的转换层17的实际组成与能隙图与前述实施例类似，在此不再赘述。
与前述实施例类似，此实施例在沉积转换层17之前，也可以进一步沉积组成渐变的转换层18在电极19上。换言之，转换层18位于转换层17与电极19之间。转换层18靠近电极19处的能隙高于靠近转换层17的能隙，转换层18靠近转换层17的能隙与转换层17靠近转换层18的能隙相同，且转换层18靠近电极19的能隙低于转换层17靠近电极31的能隙。举例来说，此实施例的转换层18与17的能隙可参考图7A-7B。
在本发明的一个实施例中，上述沉积转换层18的步骤可为以沉积源61提供m’摩尔份的M3X3 2，以及以沉积源63提供(1-m’)摩尔份的M4X4 2，以沉积M3 m’M4 (1-m’)X3 2m’X4 (2-2m’)层在电极19上。接着以沉积源65提供AX3或AX4，以与M3 m’M4 (1-m’)X3 2m’X4 (2-2m’)层反应形成M3 m’M4 (1-m’)AX3 (2m’+1)X4 (2-2m’)或M3 m’M4 (1-m’)AX3 (2m’)X4 (3-2m’)的组成渐变的转换层18在电极19上。M3 m’M4 (1-m’)AX3 (2m’+1)X4 (2-2m’)也可以表示为M3 m’M4 (1-m’)A[X3 x’X4 (1-x’)]3，即x’＝(2m’+1)/3，且越靠近电极19的m’与x’越大。M3 m’M4 (1-m’)A[X3 x’X4 (1-x’)]3也可以表示为M3 m’M4 (1-m’)A[X3 x’X4 (1-x’)]3，即x’＝2m’/3，且越靠近电极19的m’与x’越大。m’随着沉积时间增加而减少，且1≥m’≥0，M3与M4各自为Ge、Sn或Pb的二价阳离子，A为甲基铵、乙基铵或甲脒的一价阳离子，X3与X4各自为卤素的一价阴离子，在转变层18中，M3的原子序大于M4、X3的原子序小于X4或上述的组合。
与公知技术相比较，本发明形成的钙钛矿转换层的工艺均未采用溶剂，可有效避免不同层中不同组成的钙钛矿被溶剂溶解混合的问题。换言之，本发明提供的方法可控制钙钛矿转换层中不同厚度的组成，进而调整转换层的能隙与提升太阳能电池的转换效率。
为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举数实施例配合所附附图，作详细说明如下：
实施例
比较例1
请参考图3，电极19为90nm的TiO2层，电极31为金的薄膜，转换层17为400nm厚的Pb(CH3NH3)I3，以及位于转换层17与电极31之间的400nm厚的空穴传输层(未图示)，如Spiro-OMeTAD。经AMPS-1D(Analysis of Microelectronic and Photonic Structures-1D)进行模拟计算，此电池的开路电压为1.272V，短路电流为21.683mA/cm2，填充因子为0.826，且转换效率为22.722％。
比较例2
请参考图3，电极19为90nm的TiO2层，电极31为金的薄膜，而转换层17为400nm厚的Pb(CH3NH3)I3。经AMPS-1D进行模拟计算，此电池的开路电压为0.838V，短路电流为17.945mA/cm2，填充因子为0.804，且转换效率为12.095％。
实施例1
请参考图3，电极19为90nm的TiO2层，电极31为金的薄膜，靠近电极19的转换层17的组成(Pb(CH3NH3)I3)其厚度延续约300nm，而组成渐变的Pb(CH3NH3)[IxBr(1-x)]3的厚度延续100nm，直到Pb(CH3NH3)Br3。上述转换层17的能隙图如图8A所示，其中，横坐标所述厚度为转换层17的厚度，即双箭头所示两线段之间的厚度，图中转换层17的左侧与电极19连接，右侧与电极31连接。经AMPS-1D进行模拟计算，此电池的开路电压为1.284V，短路电流为21.136mA/cm2，填充因子为0.840，且转换效率为22.807％。
实施例2
请参考图3，电极19为90nm的TiO2层，电极31为金的薄膜，且转换层17由电极19至电极31依序分成三区，分别为(1)组成渐变的Pb(CH3NH3)[IxBr(1-x)]3，其厚度延续约50nm直到Pb(CH3NH3)I3，且其能隙自1.5eV、1.6eV、1.8eV、2.0eV与2.3eV逐渐转变至1.5eV；(2)Pb(CH3NH3)I3，其厚度为约300nm，且其能隙为1.5eV；以及(3)组成渐变的Pb(CH3NH3)[IxBr(1-x)]3，其厚度延续50nm直到Pb(CH3NH3)Br3，且其能隙逐渐增加至2.3eV。上述转换层17的能隙图如图8B所示，其中，横坐标所示厚度为转换层17的厚度，即双箭头所示两线段之间的厚度，图中转换层17的左侧与电极19连接，右侧与电极31连接。经AMPS-1D进行模拟计算，此电池的开路电压、短路电流、填充因子及转换效率如表1所示。
表1
实施例3
请参考图3，电极19为90nm的TiO2层，电极31为金的薄膜，转换层17由电极19至电极31依序分成三区，分别为(1)组成渐变的Pb(CH3NH3)[IxBr(1-x)]3，其厚度延续约50nm、100nm、200nm、300nm或350nm直到Pb(CH3NH3)I3，且其能隙自1.6eV逐渐转变至1.5eV；(2)Pb(CH3NH3)I3，其厚度为约300nm、250nm、150nm、50nm或0nm，且其能隙为1.5eV；以及(3)组成渐变的Pb(CH3NH3)[IxBr(1-x)]3，其厚度延续50nm直到Pb(CH3NH3)Br3，且其能隙逐渐增加至2.3eV。上述转换层17的能隙图如图8C所示，其中，横坐标所示厚度为转换层17的厚度，即双箭头所示两线段之间的厚度，图中转换层17的左侧与电极19连接，右侧与电极31连接。经理论计算，此电池的开路电压、短路电流、填充因子及转换效率如表2所示。
表2
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种太阳能电池，包含：
一第一电极；
一第二电极；
一第一转换层，夹设在该第一电极与该第二电极之间，且该第一电极比该第二电极靠近入光侧，
其中该第一转换层是一组成渐变的钙钛矿层，且该第一转换层靠近该第一电极处的能隙，小于靠近该第二电极处的能隙，其中该第一转换层的组成为M1 mM2 (1-m)A[X1 xX2 (1-x)]3，
其中M1与M2各自为Ge、Sn或Pb的二价阳离子，
其中A为甲基铵、乙基铵或甲脒的一价阳离子，
其中X1与X2各自为卤素的一价阴离子，
其中M1的原子序小于M2、X1的原子序大于X2或上述的组合，
1≥m≥0，1≥x≥0，且越靠近该第一电极处的m与x越大。
2.如权利要求1所述的太阳能电池，还包括一第二转换层，位于该第一转换层与该第一电极之间，
其中该第二转换层为组成渐变的钙钛矿层，该第二转换层靠近该第一电极处的能隙高于靠近该第一转换层处的能隙，该第二转换层靠近该第一转换层的能隙与该第一转换层靠近该第二转换层的能隙相同，且该第二转换层靠近该第一电极处的能隙低于该第一转换层靠近该第二电极处的能隙。
3.如权利要求2所述的太阳能电池，其中该第二转换层的组成为M3 m’M4 (1-m’)A[X3 x’X4 (1-x’)]3，
其中M3与M4各自为Ge、Sn或Pb的二价阳离子，
其中A为甲基铵、乙基铵或甲脒的一价阳离子，
其中X3与X4各自为卤素的一价阴离子，
其中M3的原子序大于M4、X3的原子序小于X4或上述的组合，
1≥m’≥0，1≥x’≥0，且越靠近该第一电极处的m’与x’越大。
4.一种太阳能电池的形成方法，包括：
以一第一沉积源提供m摩尔份的M1X1 2、以一第二沉积源提供(1-m)摩尔份的M2X2 2、以及以一第三沉积源提供定量的AX1 tX2 (1-t)，以沉积一第一转换层在一第一电极上，且该第一转换层为组成渐变的钙钛矿；以及
形成一第二电极在该第一转换层上，
其中该第一转换层靠近该第一电极处的能隙，小于靠近该第二电极处的能隙，
其中该第一转换层的组成为M1 mM2 (1-m)AX1 2m+tX2 3-2m-t，m随着沉积时间增加而减少，t随着沉积时间增加而减少，1≥m≥0，且1≥t≥0；
其中M1与M2各自为Ge、Sn或Pb的二价阳离子，
其中A为甲基铵、乙基铵或甲脒的一价阳离子，
其中X1与X2各自为卤素的一价阴离子，
其中M1的原子序小于M2、X1的原子序大于X2或上述的组合。
5.如权利要求4所述的太阳能电池的形成方法，其中该第一、第二与第三沉积源包括溅镀源或蒸镀源。
6.如权利要求4所述的太阳能电池的形成方法，还包括沉积一第二转换层在该第一转换层与该第一电极之间，且该第二转换层为组成渐变的钙钛矿，其中该第二转换层靠近该第一电极处的能隙高于靠近该第一转换层处的能隙，该第二转换层靠近该第一转换层的能隙与该第一转换层靠近该第二转换层的能隙相同，且该第二转换层靠近该第一电极处的能隙低于该第一转换层靠近该第二电极处的能隙，
其中沉积该第二转换层的步骤包括：
以一第四沉积源提供m’摩尔份的M3X3 2、一第五沉积源提供(1-m’)摩尔份的M4X4 2、以及一第六沉积源提供定量的AX3 t’X4 (1-t’)，以沉积该第二转换层在该第一电极上，
其中该第二转换层的组成为M3 m’M4 (1-m’)AX3 (2m’+t’)X4 (3-2m-t’)，m’随着沉积时间增加而减少，t’随着沉积时间增加而减少，1≥m’≥0，且1≥t’≥0，
其中M3与M4各自为Ge、Sn或Pb的二价阳离子，
其中A为甲基铵、乙基铵或甲脒的一价阳离子，
其中X3与X4各自为卤素的一价阴离子，
其中M3的原子序大于M4、X3的原子序小于X4或上述的组合。
7.如权利要求6所述的太阳能电池的形成方法，其中该第四、第五与第六沉积源包括溅镀源或蒸镀源。
8.一种太阳能电池的形成方法，包括：
以一第一沉积源提供m摩尔份的M1X1 2，以及以一第二沉积源提供(1-m)摩尔份的M2X2 2，以沉积M1 mM2 (1-m)X1 2mX2 (2-2m)层在一第一电极上；
以一第三沉积源提供AX1或AX2，以与M1 mM2 (1-m)X1 2mX2 (2-2m)层反应形成M1 mM2 (1-m)AX1 (2m+1)X2 (2-2m)或M1 mM2 (1-m)AX1 (2m)X2 (3-2m)的第一转换层在该第一电极上，且该第一转换层为组成渐变的钙钛矿；以及
形成一第二电极在该第一转换层上，
其中该第一转换层靠近该第一电极处的能隙，小于靠近该第二电极处的能隙，
其中m随着沉积时间增加而减少，且1≥m≥0，
其中M1与M2各自为Ge、Sn或Pb的二价阳离子，
其中A为甲基铵、乙基铵或甲脒的一价阳离子，
其中X1与X2各自为卤素的一价阴离子，
其中M1的原子序小于M2、X1的原子序大于X2或上述的组合。
9.如权利要求8所述的太阳能电池的形成方法，其中该第一、第二与第三沉积源包括溅镀源或蒸镀源。
10.如权利要求8所述的太阳能电池的形成方法，还包括沉积一第二转换层在该第一转换层与该第一电极之间，且该第二转换层为组成渐变的钙钛矿，其中该第二转换层靠近该第一电极处的能隙高于靠近该第一转换层处的能隙，该第二转换层靠近该第一转换层的能隙与该第一转换层靠近该第二转换层的能隙相同，且该第二转换层靠近该第一电极处的能隙低于该第一转换层靠近该第二电极处的能隙，
其中沉积该第二转换层的步骤包括：
以一第四沉积源提供m’摩尔份的M3X3 2，以及以一第五沉积源提供(1-m’)摩尔份的M4X4 2，以沉积M3 m’M4 (1-m’)X3 2m’X4 (2-2m’)层在该第一电极上；以及
以一第六沉积源提供AX3或AX4，以与M3 m’M4 (1-m’)X3 2m’X4 (2-2m’)层反应形成M3 m’M4 (1-m’)AX3 (2m’+1)X4 (2-2m’)或M3 m’M4 (1-m’)AX3 (2m’)X4 (3-2m’)的组成渐变的第二转换层在该第一电极上，
其中m’随着沉积时间增加而减少，且1≥m’之0，
其中M3与M4各自为Ge、Sn或Pb的二价阳离子，
其中A为甲基铵、乙基铵或甲脒的一价阳离子，
其中X3与X4各自为卤素的一价阴离子，
其中M3的原子序大于M4、X3的原子序小于X4或上述的组合。
11.如权利要求10所述的太阳能电池的形成方法，其中该第四、第五与第六沉积源包括溅镀源或蒸镀源。
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