【技术实现步骤摘要】
本申请属于太阳能，具体地，涉及一种含有苯环并杂环结构的空穴传输材料及其应用。
技术介绍
1、当能源是世界科技发展与经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存与发展的基础。进入21世纪以来，能源问题逐渐加剧。化石能源是目前全球消耗的最主要的能源，但是随着人类的不断开采，化石能源的枯竭不可避免，大部分的化石能源将在本世纪内消耗殆尽。其中太阳能是一种应用前景广阔的可再生能源。太阳能电池能直接将太阳辐射转换为电能，且不会污染环境，是获取太阳能的理想方式，钙钛矿太阳能电池正得到越来越多的研究和关注。
2、其中，有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池具有低成本、制备工艺简单、适合大规模生产等优点，在短短数年间，其认证效率从3.8％已经提升到26.1％，钙钛矿与晶硅叠层电池的效率更是达到了33％以上，是未来极具商业应用价值的太阳能电池。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种空穴传输材料及其在太阳能电池中的应用。
2、具体来说，本申请涉及如下方面：
3、1.一种空穴传输材料，其为式(i)所示的化合物：
4、
5、
6、其中，a环、b环分别独立地选自芳环、稠环芳烃、苯并杂环、杂芳环、取代的芳环、取代的稠环芳烃、取代的苯并杂环、取代的杂芳环；
7、c环选自含有杂原子的五至八元环，其中杂原子选自氧、硫或者氮，当杂原子为氮时，存在r3，其中r3选自氢、氘、氚、氰基、卤素、碳原子数为1-40的烷基、
8、r1、r2中的一个或两个选自以下取代基：
9、
10、当r1或r2中的一个不为式(a)、式(b)、式(c)、式(d)、式(e)、(f)、式(g)、式(h)、或式(i)所示的取代基时，则选自氢、氘、氚、氰基、卤素、碳原子数为1-40的烷基、碳原子数为1-40的杂烷基、碳原子数为3-40的环烷基、碳原子数为2-40的杂环烷基、碳原子数为7-40的芳烷基、碳原子数为2-40的杂芳烷基、碳原子数为6-40的芳基、碳原子数为1-40的杂芳基、碳原子数为1-40的烷氧基、碳原子数为为1-40的烷硫基、碳原子数为6-30的芳氧基、碳原子数为6-30的芳硫基、磷酸基团、磺酸基团、羧酸基团。
11、2.根据项1所述的空穴传输材料，其中a环、b环分别独立地选自：
12、
13、3.根据项1或2所述的空穴传输材料，其中c环选自：
14、
15、4.根据项1-3中任一项所述的空穴传输材料，其中y、z独立地选自氧、硫、nh或ch2。
16、5.根据项4所述的空穴传输材料，其中y为ch2。
17、6.根据项4所述的空穴传输材料，其中z为氧。
18、7.根据项1-6中任一项所述的空穴传输材料，其中n为0-20的整数。
19、8.根据项7所述的空穴传输材料，其中n为1-10的整数。
20、9.根据项1-8中任一项所述的空穴传输材料，其中r1或r2中的一个为式(a)所示的取代基。
21、10.根据项1-9中任一项所述的空穴传输材料，其中c环中的杂原子为氮，r3选自甲基、乙基、或苯。
22、11.根据项1-10中任一项所述的空穴传输材料，其中当r1或r2中的一个不为式(a)、式(b)、式(c)、式(d)、式(e)、(f)、式(g)、式(h)、或式(i)所示的取代基时，则选自氢、甲硫基或甲氧基。
23、12.根据项1-11中任一项所述的空穴传输材料，其中所述空穴传输材料选自：
24、
25、
26、
27、
28、
29、
30、
31、
32、13.项1-12中任一项所述的空穴传输材料在太阳能电池中的用途。
33、14.根据项13所述的用途，其中所述太阳能电池为钙钛矿太阳能电池。
34、15.一种太阳能电池，其包括项1-12中任一项所述的空穴传输材料形成的空穴传输层。
35、16.根据项15所述的太阳能电池，其中所述太阳能电池为钙钛矿太阳能电池。
36、17.根据项16所述的太阳能电池，其中所述钙钛矿太阳能电池包括依次层叠设置的基底、透明导电层层、所述空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层和电极。
37、18.根据项15-17中任一项所述的太阳能电池，其中所述空穴传输层的厚度为20-200nm。
38、本申请的空穴传输材料将锚定基团通过烷基链或杂烷基链连在芳环上，使整体分子结构由像“t”字的大空间位阻的空穴变为像“7”或者“1”的小空间位阻的材料，使单位面积内锚定空穴数量增加，从而提升器件效率；根据键能数据，锚定基团连接在芳香环上也增加了材料稳定性，从而增强器件的稳定性；芳香环上的多个取代位点以及杂环上杂原子的取代位点，增大器件的可调控能级范围。本申请的空穴传输材料应用于钙钛矿太阳能电池的制备，可以提升电池效率及稳定性。
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1.一种空穴传输材料，其为式(I)所示的化合物：
2.根据权利要求1所述的空穴传输材料，其中A环、B环分别独立地选自：
3.根据权利要求1或2所述的空穴传输材料，其中C环选自：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的空穴传输材料，其中Y、Z独立地选自氧、硫、NH或CH2。
5.根据权利要求4所述的空穴传输材料，其中Y为CH2。
6.根据权利要求4所述的空穴传输材料，其中Z为氧。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的空穴传输材料，其中n为0-20的整数。
8.根据权利要求7所述的空穴传输材料，其中n为1-10的整数。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的空穴传输材料，其中R1或R2中的一个为式(a)所示的取代基。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的空穴传输材料，其中C环中的杂原子为氮，R3选自甲基、乙基、或苯。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的空穴传输材料，其中当R1或R2中的一个不为式(a)、式(b)、式(c)、式(d)、式(e)、(f)、式(g)、式
12.根据权利要求1-11中任一项所述的空穴传输材料，其中所述空穴传输材料选自：
13.权利要求1-12中任一项所述的空穴传输材料在太阳能电池中的用途。
14.根据权利要求13所述的用途，其中所述太阳能电池为钙钛矿太阳能电池。
15.一种太阳能电池，其包括权利要求1-12中任一项所述的空穴传输材料形成的空穴传输层。
16.根据权利要求15所述的太阳能电池，其中所述太阳能电池为钙钛矿太阳能电池。
17.根据权利要求16所述的太阳能电池，其中所述钙钛矿太阳能电池包括依次层叠设置的基底、透明导电层层、所述空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层和电极。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的太阳能电池，其中所述空穴传输层的厚度为20-200nm。
...【技术特征摘要】
1.一种空穴传输材料，其为式(i)所示的化合物：
2.根据权利要求1所述的空穴传输材料，其中a环、b环分别独立地选自：
3.根据权利要求1或2所述的空穴传输材料，其中c环选自：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的空穴传输材料，其中y、z独立地选自氧、硫、nh或ch2。
5.根据权利要求4所述的空穴传输材料，其中y为ch2。
6.根据权利要求4所述的空穴传输材料，其中z为氧。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的空穴传输材料，其中n为0-20的整数。
8.根据权利要求7所述的空穴传输材料，其中n为1-10的整数。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的空穴传输材料，其中r1或r2中的一个为式(a)所示的取代基。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的空穴传输材料，其中c环中的杂原子为氮，r3选自甲基、乙基、或苯。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的空穴传输材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：何博，刘江，何永才，贾凌波，李健，刘童，杨莹，张富，秦媛，杨岩，吴小勇，徐希翔，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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