一种以苯并噻二唑为核心的自组装单分子层空穴传输材料、制备方法及其应用技术

一种以苯并噻二唑为核心的自组装单分子层空穴传输材料、制备方法及其在制备太阳能电池中的应用，属于钙钛矿太阳能电池技术领域。该空穴传输材料中含有N、S杂原子的苯并噻二唑结构单元，能够对钙钛矿底界面的结构缺陷进行有效的钝化，侧链上膦酸基团能与器件基底表面通过化学键合从而形成牢固的自组装空穴传输层，所述太阳能电池结构为ITO/空穴传输层/钙钛矿层/C<subgt;60</subgt;/BCP/Ag，该空穴传输层能够提高太阳能电池器件的空穴抽取效率同时钝化钙钛矿底层的结构缺陷。本发明专利技术涉及的化合物BPBT‑POH自组装单分子层空穴传输材料应用于钙钛矿太阳能电池时，无需高温退火和掺杂即可获得超过20％的光电转化效率，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钙钛矿太阳能电池，具体涉及一种以苯并噻二唑为核心的自组装单分子层空穴传输材料、制备方法及其在制备太阳能电池中的应用。

技术介绍

1、有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(pscs)近年来发展迅速，其能量转换效率从3.8％迅速提升至26.1％。相比于传统正式结构(n-i-p)的pscs，倒置结构(p-i-n)的pscs具有可低温加工、兼容规模化制造、迟滞小、稳定性好等优点，因此是钙钛矿光伏领域未来重点发展的对象。高效倒置pscs的开发，其空穴传输材料的选择至关重要。常用的聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](ptaa)空穴传输层因钙钛矿溶液在其表面浸润性差，造成成膜质量不佳、界面缺陷态密度高等问题，这限制了器件效率和稳定性的进一步提升。近来，研究人员纷纷将注意力转移到自组装单分子层(sams)空穴传输层的开发。sams类空穴传输层可通过化学键与基底紧密结合，具有高的稳定性。单分子层具有最小的层厚，也有利于减少寄生吸收，提高器件效率上限。由咔唑核和膦酸侧链组成的sams，例如2pacz、me-4pacz在高效倒置钙钛矿太阳能电池中展现了广泛本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种以苯并噻二唑为核心的自组装单分子层空穴传输材料，其结构式如下所示：

2.权利要求1所述的以苯并噻二唑为核心的自组装单分子层空穴传输材料的制备方法，其步骤如下：

3.如权利要求2所述的一种以苯并噻二唑为核心的自组装单分子层空穴传输材料的制备方法，其特征在于：在步骤一中，使用2M的碳酸钾溶液作为碱液，催化剂为四三苯基膦钯，反应溶剂为四氢呋喃，反应温度为40～60℃；步骤二是在氩气、氮气等惰性气体保护下进行，反应溶剂为二氯苯，反应温度为150～170℃；步骤三是在氩气、氮气等惰性气体保护下进行，反应温度为150～165℃；步骤四中所使用的强碱为氢化钠，反应溶剂为...

【技术特征摘要】

1.一种以苯并噻二唑为核心的自组装单分子层空穴传输材料，其结构式如下所示：

2.权利要求1所述的以苯并噻二唑为核心的自组装单分子层空穴传输材料的制备方法，其步骤如下：

3.如权利要求2所述的一种以苯并噻二唑为核心的自组装单分子层空穴传输材料的制备方法，其特征在于：在步骤一中，使用2m的碳酸钾溶液作为碱液，催化剂为四三苯基膦钯，反应溶剂为四氢呋喃，反应温度为40～60℃；步骤二是在氩气、氮气等惰性气体保护下进行，反应溶剂为二氯苯，反应温度为150～170℃；步骤三是在氩气、氮气等惰性气体保护下进行，反应温度为150～165℃；步骤四中所使用的强碱为氢化钠，反应溶剂为n,n-二甲基甲酰胺，反应温度为50～75℃；步骤五中，反应在氩气、氮气等惰性气体保护下进行，反应溶剂为二氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：温善鹏，刘鑫，王晨，沈亮，郭文滨，董玮，周敬然，张歆东，刘彩霞，阮圣平，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：