[發明專利]?基氮雜[7]螺烯類化合物、制備方法及應用

有效

• 申請號: 202110930180.3
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113801057B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 雷鳴;唐澤豐;張雨燕;李天宇;賀麗飛;王鵬
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C07D209/88
• 分類號: C07D209/88;C07D209/80;H10K30/30;H10K85/60
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明提供了一種基氮雜[7]螺烯類化合物、制備方法及應用。本發明的基氮雜[7]螺烯類化合物可以作為空穴傳輸材料，且其空穴迀移率高。實驗結果表明，采用本發明制備的基氮雜[7]螺烯類化合物作為空穴傳輸層制備的鈣鈦礦太陽能電池器件的能量轉換效率可高達

技術領域

本發明屬于太陽電池材料領域，具體涉及一種基氮雜[7]螺烯類化合物、制備方法及應用。

背景技術

有機無機雜化的鈣鈦礦太陽能電池(Perovskite?Solar?Cells,PSCs)憑借其優異的光電性能，成為了目前的研究熱點之一。在PSCs中，空穴傳輸材料(HTM)在空穴提取和傳輸過程中避免了鈣鈦礦層和電池正極的直接接觸，減少電子空穴的復合，改善了鈣鈦礦層表面形態，是PSCs器件的關鍵組成部分。性能優異的HTM應具備以下幾種性能(1)與鈣鈦礦層相匹配的HOMO、LUMO能級；(2)高空穴遷移率和電導率；(3)原料成本低，合成制備簡單，且在高溫高光高濕度等條件下物理化學性質穩定。

現有技術中，鈣鈦礦太陽能電池中最廣泛使用的有機空穴傳輸材料主要為2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)。但是Spiro-OMeTAD化學結構復雜、合成路線長、價格昂貴，同時該材料空穴迀移率較低，從而導致鈣鈦礦太陽能電池能量轉換效率低。通常需要采用雙(三氟甲基磺酰亞胺)鋰(LiTFSI)、叔丁基吡啶(t-BP)等進行p型摻雜來提高空穴迀移率，但這類摻雜會導致電池器件性能不穩定，同時材料費用昂貴。

螺烯是通過多個芳香環鄰位稠合而成的多環芳烴化合物，有著獨特的螺旋結構，分子間的堆積容易產生更多的分子間接觸，有利于提高電荷遷移率；并提高了分子的溶解度，有利于器件的溶液加工。

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