[发明专利]一种咔唑类空穴传输材料及其合成方法和应用

权利要求书

1.一种咔唑类空穴传输材料，其特征在于，以噻吩为核心结构，以咔唑衍生物为桥连基团，以N-(9,9-二甲基-9H-3-芴)-4-甲氧基苯胺为端基基团，简称PTDCZ-TFNP，化学结构式为：

2.如权利要求1所述的一种咔唑类空穴传输材料的合成方法，其特征在于，步骤为：

2，5-二溴噻吩与化合物1发生Suzuki偶联反应，得到中间体2；

中间体2经过溴化反应得到中间体3；

中间体3与反应物4发生Buchwald-Hartwig偶联反应，得到最终产物PTDCZ-TFNP；反应流程式为：

3.如权利要求2所述的一种咔唑类空穴传输材料的合成方法，其特征在于，具体步骤为：

(i)在干燥的反应容器中加入2，5-二溴噻吩、化合物1、氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯基)[2-(2'-氨基-1,1'-联苯)]钯(II)、磷酸钾水溶液和溶剂四氢呋喃，在氮气保护条件下搅拌均匀，并升温加热至40-60℃反应15-24h，反应结束后，将反应液冷却至室温，分离提纯，真空干燥，得到黄绿色固体化合物2；

(ii)在干燥的反应容器中加入化合物2和溶剂四氢呋喃，在冰水浴和氮气保护条件下搅拌均匀，并缓慢滴加N-溴代琥珀酰亚胺的N,N-二甲基甲酰胺溶液，然后升温至室温反应12-24h，反应结束后，加入冰水搅拌30-60min，分离提纯，真空干燥，得到黄色固体化合物3；

(iii)在干燥的反应容器中加入化合物3、化合物4、乙酸钯、叔丁醇钾、三叔丁基膦和溶剂甲苯，氮气保护条件下搅拌均匀，并升温加热至100-120℃反应12-24h，反应结束后，将反应液冷却至室温，分离提纯，真空干燥，得到黄色固体空穴传输材料PTDCZ-TFNP。

4.如权利要求3所述的一种咔唑类空穴传输材料的合成方法，其特征在于，步骤(i)中，2,5-二溴噻吩：化合物1：氯(2-二环己基膦基-2',4',6'-三异丙基-1,1'-联苯基)[2-(2'-氨基-1,1'-联苯)]钯(II)：磷酸钾的摩尔比为1:2.1:0.03:10；2,5-二溴噻吩的浓度为0.1～0.2mol/L；磷酸钾水溶液的摩尔浓度为0.5mol/L；四氢呋喃和磷酸钾水溶液的用量体积比为1:2～3。

5.如权利要求3所述的一种咔唑类空穴传输材料的合成方法，其特征在于，步骤(ii)中,化合物2：NBS的摩尔比为1:2；化合物2的浓度为0.02～0.04mol/L。

6.如权利要求3所述的一种咔唑类空穴传输材料的合成方法，其特征在于，步骤(iii)中,化合物3：化合物4：叔丁醇钾：乙酸钯：三叔丁基膦的摩尔比为1:2.5:5:0.1:0.2；化合物3的浓度为0.02～0.05mol/L。

7.将权利要求1所述的一种咔唑类空穴传输材料用于制备Cs₂AgBiBr₆双钙钛矿太阳能电池的用途。

8.如权利要求7所述的用途，其特征在于，所述Cs₂AgBiBr₆双钙钛矿太阳能电池，包括双空穴传输层，所述双空穴传输层包括PTDCZ-TFNP空穴传输层和Spiro-OMeTAD空穴传输层。