[发明专利]一类新型可溶液加工的9,9-二芳基芴类三聚体空穴传输材料的制备及其在钙钛矿太阳能电池中的应用在审
申请号: | 201711029801.0 | 申请日: | 2017-10-23 |
公开(公告)号: | CN107721906A | 公开(公告)日: | 2018-02-23 |
发明(设计)人: | 黄维;林进义;韩亚敏;白鲁冰;欧昌金;林宗琼;魏琪 | 申请(专利权)人: | 南京工业大学 |
主分类号: | C07D209/86 | 分类号: | C07D209/86;C07C217/94;C07C213/08;H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一类 新型 溶液 加工 二芳基芴类 三聚体 空穴 传输 材料 制备 及其 钙钛矿 太阳能电池 中的 | ||
1.一类新型可溶液加工的可用于钙钛矿太阳能电池空穴传输层的9,9-二芳基芴类三聚体材料,其结构特点在于:芴的9号位是二芳基取代基团,芴的4号位是通过醚键相连的辛基取代基团或9-N-己基咔唑,所述材料结构特征如下:
其中:R为辛基取代基或9-N-己基咔唑,具体为下列结构中的一种:
Ar为三苯胺或9-N苯基咔唑供电子基团,具体为下列结构中的一种:
2.一种如权利1所述的一类新型可溶液加工的可用于钙钛矿太阳能电池空穴传输层的9,9-二芳基芴类三聚体的制备方法,其特征在于:主要结构单元与取代基团可通过Suzuki耦合反应制备,具体反应步骤:
其中:R为辛基取代基或9-N-己基咔唑,具体为下列结构中的一种:
Ar为三苯胺或9-N苯基咔唑供电子基团,具体为下列结构中的一种:
将2,7-溴-二芳基芴单体(1equiv)分别与4-硼酸三苯胺(2.5equiv)或9-(4-硼酸频哪醇酯苯基)咔唑(2.5equiv)溶于25mL四氢呋喃为溶剂,然后加入碳酸钾水溶液(2ml,2M),以四三苯基膦钯(70mg)为催化剂,在氮气保护的条件下反应24h制备获得。
3.一种如权利1所述的9,9-二芳基芴类三聚体材料应用于钙钛矿太阳能电池器件,其中空穴传输层采用权利要求1所述的9,9-二芳基芴类三聚体材料制成,器件结构为ITO/空穴传输层/钙钛矿层/电子传输层/LiF/金属电极Al。其中空穴传输层采用权利要求1所述的9,9-二芳基芴类三聚体材料制成。
4.一种如权力1所述9,9-二芳基芴类三聚体材料作为钙钛矿太阳能电池空穴传输层的制备方法,其特征在于该类材料不需要经过退火过程,在手套箱中使溶剂自然挥发,具体步骤如下:
将权力1所述材料(10mg)溶于1ml甲苯溶剂中,然后以2000rpm的速度在空气中旋涂40s,将旋好的薄膜放在手套箱中静置2h,待溶剂自然挥发干后,再将配好的钙钛矿溶液旋涂在传输层上。
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