一种非线性结构空穴传输材料的合成及其光伏性能研究

来源：化学通报杂志2022年第11期北京时间：

作者：祖凯,石华强,王世彬

摘要：以三苯胺为电子给体单元，4-叔丁基-甲氧基苯环为母核，设计合成了1种非线性“Y型”结构的空穴传输材料（2TPA-ph-tbyl）。光电化学测试结果表明该材料与钙钛矿材料能级匹配。单晶X射线衍射结果表明，该分子通过端位基团三苯胺形成分子间C-H/π相互作用。这种较强的侧链堆积作用使2TPA-ph-tbyl获得了3.13× 10-5 cm2 V-1 s-1的空穴迁移率，是商用空穴传输材料PEDOT：PSS的1.5倍。将其制备成倒置结构钙钛矿太阳能电池，开路电压达到1000 mV、短路电流密度为21.53 mA?cm-2，填充因子为0.71，其光电转换效率达到15.2%，高于PEDOT：PSS（13.7%）。稳态光致发光和阻抗测试表明，2TPA-ph-tbyl可以促进钙钛矿-空穴传输材料界面电荷传输，降低界面电荷复合，从而提高电池的开路电压和短路电流。上述结果表明，具有非线性结构的空穴传输材料可以通过增强分子间的侧链堆积效应，提高材料的空穴迁移率，进而提高电池的光电转换效率。

关键词：钙钛矿太阳能电池 空穴传输材料 光电转换效率 三苯胺,