一种以苯并二噻吩二酮为核心的空穴传输材料与合成方法及在钙钛矿太阳能电池中的应用技术

本发明专利技术公开了一种以苯并二噻吩二酮为核心的空穴传输材料，以苯并二噻吩二酮为核心结构，两端直接与4,4‑二甲氧基三苯胺连接，或选用不同的芳香类衍生物作为桥基基团，再与4,4‑二甲氧基三苯胺端基基团连接，构建一类新型的具有对称结构的空穴传输材料。此类材料具有合成简单、能级可调、高空穴迁移率和导电性、热稳定性和化学稳定性良好等优点，将其应用于钙钛矿太阳能电池中，有助于提升其光电转换效率、增强器件稳定性、降低器件制备成本。

【技术实现步骤摘要】
一种以苯并二噻吩二酮为核心的空穴传输材料与合成方法及在钙钛矿太阳能电池中的应用
本专利技术属于有机半导体功能材料领域，涉及一种以苯并二噻吩二酮为核心的空穴传输材料及其合成方法及在钙钛矿太阳能电池中的应用。
技术介绍
近年来，钙钛矿太阳能电池（PerovskiteSolarCells,PSCs）的研究取得了突飞猛进的发展，使其成为光伏市场中硅太阳能电池的有力竞争者之一，吸引了广大学者的普遍关注。Miyasaka课题组首次将钙钛矿CH3NH3PbX3（X=Br,I）作为光吸收层应用于染料敏化太阳能电池中，并获得了3.8%的光电转换效率（A.Kojima,K.Teshima,Y.Shirai,T.Miyasaka,J.Am.Chem.Soc.2009,131,6050.）。随后，Park课题组通过对二氧化钛（TiO2）表面的修饰，将电池的光电转换效率进一步提升至6.5J.-H.Im,C.-R.Lee,J.-W.Lee,S.-W.Park,N.-G.Park,Nanoscale2011,3,4088。尽管如此，由于液体电解质可以快速分解钙钛矿光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以苯并二噻吩二酮为核心的空穴传输材料，其特征在于：以苯并二噻吩二酮为核心结构，两端直接与4, 4-二甲氧基三苯胺连接，或选用不同的芳香类衍生物作为桥基基团，再与4, 4-二甲氧基三苯胺端基基团连接，构建的具有对称结构的空穴传输材料，所述空穴传输材料具有如下的化学结构通式I：/n

【技术特征摘要】
1.一种以苯并二噻吩二酮为核心的空穴传输材料，其特征在于：以苯并二噻吩二酮为核心结构，两端直接与4,4-二甲氧基三苯胺连接，或选用不同的芳香类衍生物作为桥基基团，再与4,4-二甲氧基三苯胺端基基团连接，构建的具有对称结构的空穴传输材料，所述空穴传输材料具有如下的化学结构通式I：



式I中，R为五元杂环化合物、苯、噻二唑或三氮唑基团，具体为下列结构中的一种：



其中，X为O、S或Se；
其中，R1为C1~C8烷烃基的任意一种；
式I中，n为0~1。


2.根据权利要求1所述的一种以苯并二噻吩二酮为核心的空穴传输材料的合成方法，其特征在于：化合物1与4,4’-二甲氧基三苯胺-4’’-硼酸频哪醇酯发生碳碳偶联反应，得到以苯并二噻吩二酮为核心结构的空穴传输材料BDD，其步骤如下：
在干燥的反应容器中加入化合物1、4,4’-二甲氧基三苯胺-4’’-硼酸频哪醇酯、四（三苯基膦）钯、饱和碳酸钾水溶液和溶剂四氢呋喃，在氮气保护条件下搅拌均匀，并升温加热至80-100℃反应16-24小时，反应结束后，将反应液冷却至室温并用二氯甲烷溶液萃取分离反应液数遍，收集有机层，减压移去溶剂，将所得固体进行分离提纯，真空干燥，得到以苯并二噻吩二酮为核心结构的空穴传输材料BDD；
合成流程如下：



上式为合成流程式。


3.根据权利要求2所述的一种以苯并二噻吩二酮为核心结构的空穴传输材料的合成方法，其特征在于：所述的化合物1：4,4’-二甲氧基三苯胺-4’’-硼酸频哪醇酯：四（三苯基膦）钯：碳酸钾的摩尔比为1:2.2:1:10-40；反应浓度为0.002~0.015mol/L。


4.根据权利要求3所述的一种以苯并二噻吩二酮为核心的空穴传输材料的合成方法的应用，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗亚伟，程明，陈承，
申请(专利权)人：泰州市海创新能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32