[发明专利]基于咔唑衍生物的自组装单分子层空穴传输材料及其合成方法和应用

权利要求书

1.一种基于咔唑衍生物的自组装单分子层空穴传输材料，其特征在于：具有以下结构式：

或

2.一种如权利要求1所述的自组装单分子层空穴传输材料的合成方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：3,6-二苯基-9H-咔唑(BCZ)和1,4-二溴丁烷反应得到9-(4-溴丁基)-3,6-二苯基-9H-咔唑(BCZ-C4Br)：

步骤二：BCZ-C4Br和亚磷酸三乙酯反应得到(4-(3,6-二苯基-9H-咔唑-9-基)-丁基)磷酸二乙酯(BCZ-C4POR)：

步骤三：BCZ-C4POR水解得到(4-(3,6-二苯基-9H-咔唑-9-基)-丁基)磷酸(BCZ-C4POH)：

3.一种如权利要求1所述的自组装单分子层空穴传输材料的合成方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：3,3'-联咔唑(DCZ)和1,4-二溴丁烷反应得到9,9'-双(4-溴丁基)-9H,9'H-3,3'-二咔唑(DCZ-C4Br)：

步骤二：DCZ-C4Br和亚磷酸三乙酯反应得到(9H,9'H-[3,3'-二咔唑]-9,9'-二基双(丁烷-4,1-二基))双膦酸四乙酯(DCZ-C4POR)

步骤三：DCZ-C4POR水解得到(9H,9'H-[3,3'-二咔唑]-9,9'-二基双(丁烷-4,1-二基))双膦酸(DCZ-C4POH)：

4.根据权利要求2或3所述的自组装单分子层空穴传输材料的合成方法，其特征在于：步骤一中，反应所用强碱为氢氧化钾；反应所用相转移催化剂为四丁基溴化铵；反应温度为0-90℃。

5.根据权利要求2或3所述的自组装单分子层空穴传输材料的合成方法，其特征在于：步骤二中，反应在氮气、氩气等惰性气体保护下进行；反应溶剂为亚磷酸三乙酯；反应温度为158-200℃。

6.根据权利要求2或3所述的自组装单分子层空穴传输材料的合成方法，其特征在于：步骤三中，反应在氮气、氩气等惰性气体保护下进行；反应溶剂为四氢呋喃；反应温度为0-50℃；反应所用水解试剂为三甲基溴硅烷；反应所用淬灭试剂为甲醇。

7.一种如权利要求1所述的自组装单分子层空穴传输材料的应用，其特征在于：将所述基于咔唑衍生物的自组装单分子层空穴传输材料应用于倒置钙钛矿太阳能电池。

8.根据权利要求7所述的自组装单分子层空穴传输材料的应用，其特征在于：在所述钙钛矿太阳能电池结构中，将钙钛矿溶液旋涂到自组装单分子层空穴传输材料的表面。

9.根据权利要求7所述的自组装单分子层空穴传输材料的应用，其特征在于：所述钙钛矿太阳能电池的结构从下至上依次为玻璃/ITO/HTM/钙钛矿/C60/BCP/Cu，所述HTM为基于咔唑衍生物的自组装单分子层空穴传输材料。