[发明专利]太阳能电池

权利要求书

1.一种太阳能电池，包括：

阳极；

设置成面对所述阳极的阴极；以及

设置在所述阳极和所述阴极之间的光活性层，所述光活性层包含具有钙钛矿结构的化合物，

其中在所述阳极和所述光活性层之间交替地设置有至少一个第一有机材料层和至少一个第二有机材料层，

其中所述第一有机材料层中的任一者被设置成直接与所述阳极相接触，

其中所述第二有机材料层中的任一者被设置成直接与所述光活性层相接触，

所述第一有机材料层包含由以下化学式1表示的化合物，

所述第二有机材料层包含HOMO能级为-5eV或更小的空穴传输材料，以及

其中由化学式1表示的所述化合物的LUMO能级与所述空穴传输材料的HOMO能级之差为0.5eV或更小：

[化学式1]

在化学式1中，

R1至R6各自独立地选自氢、卤素基团、腈基、硝基、磺酰基、亚砜基、磺酰胺基、磺酸酯基、三氟甲基、酯基、酰胺基、经取代或未经取代的直链或支链的C1至C12烷氧基、经取代或未经取代的直链或支链的C1至C12烷基、经取代或未经取代的直链或支链的C2至C12烯基、经取代或未经取代的芳香族或非芳香族杂环基、经取代或未经取代的芳基、经取代或未经取代的单芳基胺基或二芳基胺基，以及经取代或未经取代的芳烷基胺基。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述第一有机材料层和所述第二有机材料层依次设置在所述阳极和所述光活性层之间。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述第一有机材料层、所述第二有机材料层、所述第一有机材料层以及所述第二有机材料层依次设置在所述阳极和所述光活性层之间。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述至少一个第二有机材料层还包含功函数为4.5eV或更小的材料。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述第一有机材料层的厚度为1nm至100nm。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述第二有机材料层的厚度为5nm至100nm。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中所述具有钙钛矿结构的化合物满足以下结构式1-1：

[结构式1-1]

A B_(1-y)B'_y X_(3-Z)X'_Z

A是经取代或未经取代的一价氮离子、经取代或未经取代的一价碳离子、以及碱金属离子或碱土金属离子，

B和B'各自独立地为过渡金属的阳离子，以及

X和X'各自独立地为选自第XVI族和第XVII族的元素的阴离子，0≤y≤1，并且0≤z≤3。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中A是由以下化学式2-1表示的一价离子：

[化学式2-1]

[A'_pA”_(1-p)]⁺

A'和A”各自独立地为Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺、Be²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺或Ba²⁺，并且0≤p≤1。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中A是由以下化学式2-2表示的一价离子：

[化学式2-2]

在化学式2-2中，

R11为经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有3至20个碳原子的环烷基，或者经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的芳基，以及

R12至R14各自独立地为氢、经取代或未经取代的具有1至20个碳原子的烷基、经取代或未经取代的具有3至20个碳原子的环烷基、或者经取代或未经取代的具有6至20个碳原子的芳基。