D-π-A-π-D型非掺杂小分子空穴传输材料的合成及其在反向钙钛矿太阳能电池中的应用

摘要：

设计合成了三种以(甲氧基)三苯胺为给体(Donor,D),苯环为共轭π桥,羰基(或双氰基乙烯基)为受体(Acceptor,A)的D-π-A-π-D型有机小分子空穴传输材料1-T、1-OT和1-OTCN.对三个化合物的热稳定性、光物理以及电化学性质进行表征,并将它们作为空穴传输材料运用至钙钛矿太阳能电池中,研究其光伏特性.实验结果表明,通过引入具有不同给(吸)电子能力的基团,可对材料的光电性质进行有效调控.基于小分子空穴传输材料1-T、1-OT和1-OTCN的非掺杂反向钙钛矿太阳能电池器件光电转化效率(PCE)分别为13.0％、14.4％以及16.8％.其中,基于甲氧基和双氰基修饰的1-OTCN电池器件,由于空穴传输层与钙钛矿界面发生更有效的电荷跃迁和收集,电荷复合较少,因此器件性能最佳,1-OTCN的疏水性质使得其对应器件效率和水氧稳定性均优于常用空穴传输材料PEDOT:PSS (PCE:13.0％).

关键词：钙钛矿太阳能电池、有机小分子空穴传输材料、三苯胺、D-π-A-π-D、非掺杂、稳定性

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资助基金：国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项中国与欧盟合作项目2016YFE0112000;国家自然科学基金国际地区合作与交流项目61761136013;江苏省自然科学基金杰出青年基金项目BK20160042

在线出版日期：2019-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：741-750