[发明专利]一种基于N-P=X共振结构的新型空穴传输材料的制备和应用

权利要求书

1.一种基于N-P=X共振结构的新型空穴传输材料，其特征在于，结构如式（Ⅰ）所示：

（Ⅰ）

所述（Ⅰ）式中，X=O，Ar为式II或 VIII中所示基团：

所述Ar基团通过N原子与P原子共价结合。

2.一种如权利要求1中所述基于N-P=X共振结构的新型空穴传输材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：在氩气保护下，将2,2’-二溴联苯溶解在无水四氢呋喃中，低温下，加入正丁基锂试剂，反应40 min生成碳负离子中间体，得到反应体系一；

S2：S1步骤中得到的反应体系一中加入到氯化磷试剂，常温反应过夜，萃取后提纯，得到中间体；

S3：在氩气保护下，将化合物一溶解在无水四氢呋喃中，低温下，加入正丁基锂试剂，反应40 min生成氮负离子中间体，得到反应体系二；所述化合物一为咔唑或对甲氧基二苯胺；

S4：低温下，将S2步骤所得的中间体加入到反应体系二中，反应过夜，萃取后提纯，得到基于N-P=X共振结构的芳香族衍生物；所述芳香族衍生物为CzPF或MePhPF；

S5：常温下，将S4步骤所得的芳香族衍生物溶于二氯甲烷溶剂中，于0℃下加入双氧水，控制当量，反应过夜，萃取后提纯，得到基于N-P=X共振结构的新型钙钛矿太阳能空穴传输材料。

3.根据权利要求2中所述的一种基于N-P=X共振结构的新型空穴传输材料的制备方法，其特征在于：S1中，2, 2’-二溴联苯与正丁锂试剂的摩尔比为1: 2；反应温度为-78℃，反应时间为40～60 min。

4.根据权利要求2中所述的一种基于N-P=X共振结构的新型空穴传输材料的制备方法，其特征在于：所述S2中，中间体与氯化磷试剂的摩尔比为1: 1；室温反应时间为12小时；所述S3中，化合物一与正丁锂试剂的摩尔比为1：1～1.5；反应温度为-78℃，反应时间为1.0～1.2小时。

5.根据权利要求2所述的基于N-P=X共振结构的新型空穴传输材料的制备方法，其特征在于：所述S4中，反应温度为-78℃，低温反应时间为1.0～1.2小时；所述S5中，芳香族衍生物分子与双氧水的摩尔比为1：3～5；反应温度为25℃，室温反应时间为12小时。

6.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池为p-i-n倒置钙钛矿太阳能电池，采用了权利要求1~5中任一项所述基于N-P=X共振结构的新型空穴传输材料制备而成。

7.根据权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池，其结构特征在于：所述电池自下而上依次为：透明衬底层、透明阳极层、空穴传输层、钙钛矿吸光层、复合电子传输层、电子缓冲层、金属阴极层；所述空穴传输层中包含基于N-P=X共振结构的空穴传输有机光电材料。

8.根据权利要求7所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述空穴传输层材料包含基于N-P=X共振结构的空穴传输有机光电材料与PTAA；所述钙钛矿吸光层中所用的材料为钙钛矿晶体(Cs_0.05FA_0.54MA_0.41)Pb(I_0.98Br_0.02)₃；所述复合电子传输层为PCBM、C₆₀；所述电子缓冲层为LiF；所述金属阴极层材料为Al、Ag、Au中的一种；所述透明阳极层材料为ITO；所述透明衬底层材料为透明玻璃。