[发明专利]䓛基氮杂[7]螺烯类化合物、制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种基氮杂[7]螺烯类化合物、制备方法及应用。本发明的基氮杂[7]螺烯类化合物可以作为空穴传输材料，且其空穴迀移率高。实验结果表明，采用本发明制备的基氮杂[7]螺烯类化合物作为空穴传输层制备的钙钛矿太阳能电池器件的能量转换效率可高达

技术领域

本发明属于太阳电池材料领域，具体涉及一种基氮杂[7]螺烯类化合物、制备方法及应用。

背景技术

有机无机杂化的钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells,PSCs)凭借其优异的光电性能，成为了目前的研究热点之一。在PSCs中，空穴传输材料(HTM)在空穴提取和传输过程中避免了钙钛矿层和电池正极的直接接触，减少电子空穴的复合，改善了钙钛矿层表面形态，是PSCs器件的关键组成部分。性能优异的HTM应具备以下几种性能(1)与钙钛矿层相匹配的HOMO、LUMO能级；(2)高空穴迁移率和电导率；(3)原料成本低，合成制备简单，且在高温高光高湿度等条件下物理化学性质稳定。

现有技术中，钙钛矿太阳能电池中最广泛使用的有机空穴传输材料主要为2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)。但是Spiro-OMeTAD化学结构复杂、合成路线长、价格昂贵，同时该材料空穴迀移率较低，从而导致钙钛矿太阳能电池能量转换效率低。通常需要采用双(三氟甲基磺酰亚胺)锂(LiTFSI)、叔丁基吡啶(t-BP)等进行p型掺杂来提高空穴迀移率，但这类掺杂会导致电池器件性能不稳定，同时材料费用昂贵。

螺烯是通过多个芳香环邻位稠合而成的多环芳烃化合物，有着独特的螺旋结构，分子间的堆积容易产生更多的分子间接触，有利于提高电荷迁移率；并提高了分子的溶解度，有利于器件的溶液加工。

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