[發明專利]新型無參雜鎳基金屬有機配合物空穴傳輸材料的合成及其在鈣鈦礦型太陽能電池中的應用

在審

• 申請號: 202110269850.1
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113512073A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 華雍;吳太
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: C07F15/04
• 分類號: C07F15/04;H01L51/42;H01L51/46
• 代理公司: 昆明祥和知識產權代理有限公司 53114
• 代理人: 和琳

1.一種新型無參雜鎳基金屬有機配合物空穴傳輸材料，其特征在于，所述材料是基于鎳作為配位物中心，甲氧基三苯胺為給體的有機金屬配合的復合型三芳胺衍生物，其結構通式如下：

式Ni-TPA中，R為下式所示的基團：

2.一種新型無參雜鎳基金屬有機配合物空穴傳輸材料合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在氮氣保護條件下，取1,2-二(4’-溴苯基)乙二酮和4-硼酸酯-4’,4’-二甲氧基三苯胺溶于四氫呋喃，然后加入1.5mol/L的碳酸鉀溶液和催化劑，加熱到85℃-90℃反應二至三天后，利用柱層析法提純，得到化合物A；

(2)在氮氣氣氛中，將化合物A和五硫化二磷置于1,4-環氧六烷中，加熱回流，反應4-6小時；后冷卻到60℃左右，滴加六水合氯化鎳，然后加熱到110℃反應2小時左右，滴入乙醇中，沉淀，抽濾沉淀物，最后用硅膠柱純化，得到最終產物Ni-TPA。

3.根據權利要求2所述的新型無參雜鎳基金屬有機配合物空穴傳輸材料合成方法，其特征在于，步驟(1)中1,2-二(4’-溴苯基)乙二酮和4-硼酸酯-4’,4’-二甲氧基三苯胺的摩爾比為1:2～2.4；步驟(2)中化合物A、五硫化二磷和六水合氯化鎳摩爾比為1:4.3:0.56。

4.根據權利要求1-4所述的任意一種新型無參雜鎳基金屬有機配合物空穴傳輸材料在鈣鈦礦型太陽能電池中的應用。

5.根據權利要求4所述的空穴傳輸材料在鈣鈦礦型太陽能電池中的應用，其特征在于，所述鈣鈦礦型太陽能電池在空穴傳輸層旋涂時，旋涂無摻雜Ni-TPA空穴材料，旋涂工藝為加速度1500轉/秒，轉速為4500，時間為30秒，后擦去刻蝕對立面3mm處，旋涂好的膜后氧化12-15h，鍍上100nm的銀薄膜。

6.根據權利要求5所述的空穴傳輸材料在鈣鈦礦型太陽能電池中的應用，其特征在于，所述鈣鈦礦型太陽能電池，在導電玻璃清洗后旋涂介空二氧化鈦m-TiO₂，其濃度為TiO₂:CH₃CH₂O質量比等于1:6。

7.根據權利要求6所述的空穴傳輸材料在鈣鈦礦型太陽能電池中的應用，其特征在于，所述鈣鈦礦型太陽能電池，在導電玻璃清洗后，用450℃，每隔一分鐘左右碰一次致密二氧化鈦,共噴4-5次，后燒1個小時，隨爐冷卻到室溫，然后再旋涂介空二氧化鈦。

8.根據權利要求7所述的空穴傳輸材料在鈣鈦礦型太陽能電池中的應用，其特征在于，所述致密二氧化鈦c-TiO₂的體積比為4％的75％的二鈦酸二異丙酯、6％的乙酰丙酮、90％的超干乙醇。