一种含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料制造技术

本发明专利技术涉及有机材料技术领域，且公开了一种含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料，包括：磷(P)元素、R、R1、双环戊二烯基阴离子和中心金属离子M。缺陷诱导的非辐射复合是导致钙钛矿太阳能电池效率远低于其理论效率的主要原因。钙钛矿薄膜中的缺陷主要带正电的卤素空位缺陷。电荷中荷是钝化带电空位缺陷的有效方式，发明专利技术提供一种含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料，该材料中双环戊二烯基金属基团以及含有磷元素的基团均是富电子基团，增强了该化合物与钙钛矿的作用，进而增强了缺陷钝化的能力，与此同时，该材料与真空蒸镀工艺相兼容，适用于工业化大规模生产，有利于推动钙钛矿向产业化应用迈进。钛矿向产业化应用迈进。钛矿向产业化应用迈进。

【技术实现步骤摘要】
一种含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料


[0001]本专利技术涉及有机材料
，更具体地涉及一种含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料。

技术介绍

[0002]钙钛矿太阳能电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池，也称作新概念太阳能电池，由于其独特的光物理性质、加工工艺简单、电池效率较高以及成本较低而得道广泛的关注，因此钙钛矿太阳能电池被视为极具潜力的新能源技术，钙钛矿太阳能电池通常以钙钛矿多晶薄膜作为光活性层，而钙钛矿多晶薄膜上下两个界面通常被认为是缺陷富集区域，是限制钙钛矿光伏器件效率提升的主要因素，钙钛矿多晶薄膜主要缺陷是带正电的卤素空位缺陷。电荷中荷是钝化带电空位缺陷的有效方式。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
[0004]本专利技术提供如下技术方案：一种含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料，包括：磷(P)元素、R、R1、双环戊二烯基阴离子和中心金属离子M，其结构式包含但不限如下：
[0005][0006]进一步的，所述R和R1独立选择甲基(
‑
Me),乙基(
‑
CH2CH3)。
[0007]进一步的，所述X为亚甲基(
‑
CH2
‑
)，
‑
CH2CH2
‑
,
‑
CH2CH2CH2
‑
,乙烯基(
‑
CH＝CH
‑
),N原子，氧原子，硫原子等官能团或原子中的一种。
[0008]进一步的，所述M离子包含但不限于Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn等离子。
[0009]进一步的，其结构包含但不限于如下：
[0010][0011]进一步的，所述含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料可作为添加剂用来调控钙钛矿薄膜生长，钝化钙钛矿薄膜缺陷，所述的含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料可作为钙钛矿界面修饰材料以实现钙钛矿薄膜缺陷的钝化，界面能级调控等功能。
[0012]进一步的，具体使用方式如下：
[0013]S1、含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料可以单独用来修饰钙钛矿的前表面；
[0014]S2、含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料可以单独用来修饰钙钛矿的后表面；
[0015]S3、含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料可以用来同时修饰钙钛矿的前表面以及后表面。
[0016]S4、有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料采用喷涂法、狭缝涂布法、刮刀法、真空沉积等方式中的一种或多种方式沉积。
[0017]本专利技术的技术效果和优点：
[0018]1.本专利技术含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料，该材料中双环戊二烯基金属基团以及含有磷元素的基团均是富电子基团，增强了该化合物与钙钛矿的作用，进而增强了缺陷钝化的能力，与此同时，该材料与真空蒸镀工艺相兼容，适用于工业化大规模生产，有利于推动钙钛矿向产业化应用迈进。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料结构示意图；
[0020]图2为本专利技术的双环戊二烯基金属化合物材料结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本专利技术所涉及的含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例1
[0023]参照图1和图2，本专利技术提供了一种含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料，包括：磷(P)元素、R、R1、双环戊二烯基阴离子和中心金属离子M，其结构式包含但不限如下：
[0024][0025]其中，R和R1可独立或组合选择甲基(
‑
Me),乙基(
‑
CH2CH3),苯基(
‑
Ph),异丙基[
‑
CH(CH3)2],叔丁基[
‑
C(CH3)3],环己基(
‑
Cy)中的一种。
[0026]其中，X为亚甲基(
‑
CH2
‑
)，
‑
CH2CH2
‑
,
‑
CH2CH2CH2
‑
,乙烯基(
‑
CH＝CH
‑
),N原子，氧原子，硫原子等官能团或原子中的一种。
[0027]其中，M离子包含但不限于Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn等离子。
[0028]其中，其结构包含但不限于如下：
[0029][0030]其中，含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料可作为添加剂用来调控钙钛矿薄膜生长，钝化钙钛矿薄膜缺陷，含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料可作为钙钛矿界面修饰材料以实现钙钛矿薄膜缺陷的钝化，界面能级调控等功能。
[0031]其中，具体使用方式如下：
[0032]S1、含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料可以单独用来修饰钙钛矿的前表面；
[0033]S2、含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料可以单独用来修饰钙钛矿的后表面；
[0034]S3、含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料可以用来同时修饰钙钛矿的前表面以及后表面。
[0035]S4、有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料采用喷涂法、狭缝涂布法、刮刀法、真空沉积等方式中的一种或多种方式沉积。
[0036]在使用过程中钙钛矿太阳能电池包括依次堆叠的基底、第一电极层、第一电荷传输层、钙钛矿层、第二电荷传输层和第二电极层，其中，基底、第一电极层、第一电荷传输层、钙钛矿光吸收层、第二电荷传输层、第二电极层，用于实现空穴传输、光吸收和电子传输功能的光生电单元，基底的材质包括刚性的玻璃、金属、陶瓷或者柔性的耐高温有机聚合物，第一电极层包括氧化铟锡层、掺杂铝的氧化锌层或掺杂氟的氧化锡层等中的一种或多种，所述无机空穴传输材料包括氧化镍、氧化亚铜或氧化钼等，有机空穴传输材料包括N,N'
‑
双
(3
‑
甲基苯基)
‑
N,N'
‑
二苯联苯胺，2,2',7,7'
‑
四(二苯氨基)
‑
9,9'
‑
螺二[9H
‑
芴]，5,6,11,12
‑
四苯基并四苯，[4
‑
(3,6
‑
二甲基
‑
9H
‑
咔唑
‑9‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料，其特征在于，包括：磷(P)元素、R、R1、双环戊二烯基阴离子和中心金属离子M，其结构式包含但不限如下：2.根据权利要求1所述的一种含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料，其特征在于：所述R和R1可独立或组合选择甲基(
‑
Me),乙基(
‑
CH2CH3),苯基(
‑
Ph),异丙基[
‑
CH(CH3)2],叔丁基[
‑
C(CH3)3],环己基(
‑
Cy)中的一种。3.根据权利要求2所述的一种含有磷元素的双环戊二烯基金属化合物材料，其特征在于：所述X为亚甲基(
‑
CH2
‑
)，
‑
CH2CH2
‑
,
‑
CH2CH2CH2
‑
,乙烯基(
‑
CH＝CH
‑
),N原子，氧原子，硫原子等官能团或原子中的一种。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨柳，
申请(专利权)人：美能能源技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：