一种以二甲基茚并咔唑为底的自组装单分子膜空穴传输材料及其制备方法和应用技术

技术编号:41872346 阅读:58 留言:0更新日期:2024-07-02 00:23
本发明专利技术公开了一种以二甲基茚并咔唑为底的自组装单分子膜空穴传输材料及其制备方法和应用,属于钙钛矿太阳能电池技术领域,本发明专利技术以新一代的自组装单分子膜(SAMs)作为空穴选择性接触,与常见的MeO‑2PACz相比具有较低的成本以及较好的稳定性。本发明专利技术借鉴咔唑膦酸分子的特点,设计的分子中膦酸基团将形成强的Pb‑O键配位,而具有合适能级的共轭基团保留为二甲基茚并咔唑,从而能够有效确保空穴的高效分离与传输,同时还能够有效阻挡空穴从钙钛矿层跃迁至空穴传输层,抑制界面电子复合的发生。该空穴传输材料制备方法简单,产率高,制备成本低,是一种性能优良的光电材料。以其作为空穴传输层应用到钙钛矿太阳能电池中,能够获得超过24.14%的光电转化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钙钛矿太阳能电池,涉及空穴传输材料的制备,特别涉及一种以二甲基茚并咔唑为底的自组装单分子膜空穴传输材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、随着科技的不断发展,能源需求成为亟待解决的问题之一。日益增长的能源需求,传统化石能源的枯竭,使人类不得不探索出一种新型可持续的能源,为将来的能源枯竭提前做好准备。太阳能具有可再生无污染的优点,取之不尽用之不竭,不像传统化石能源那样形成周期非常漫长。作为一种最常见可观的可持续能源,近些年来逐渐成为科学家们的研究热点。如何高效并且低成本的利用太阳能,成为人们关注的重点。因此,科学家们提出了一个以钙钛矿为核心的太阳能电池。基于钙钛矿的光致发光具有三个主要优点:低成本、高效率和大的通用性。然而,将所有三个因素结合到一个太阳能电池设计中仍然是一个困难的奋进。特别地,大规模生产的主要瓶颈之一是空穴选择性接触的可用选择。两种极性的最佳标准品n-i-p(spiro-ometad)和p-i-n(ptaa)由于其非常高的价格和有限的加工通用性而非常不适合商业生产。


技术实现思路</b>

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【技术保护点】

1.一种以二甲基茚并咔唑为底的自组装单分子膜空穴传输材料,其特征在于,具有式KS04所示的化学结构式:

2.如权利要求1所述的一种以二甲基茚并咔唑为底的自组装单分子膜空穴传输材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种以二甲基茚并咔唑为底的自组装单分子膜空穴传输材料的制备方法,其特征在于:在所述S1中,将式化合物1溶入DMF中,再加入二溴丁烷和氢氧化钾水溶液或碳酸钾水溶液中,等待反应10min,向溶液中加TBAB,加热到60-70℃,反应4-8h得到化合物2。

4.根据权利要求3所述的一种以二甲基茚并咔唑为底的自组装单分子膜...

【技术特征摘要】

1.一种以二甲基茚并咔唑为底的自组装单分子膜空穴传输材料,其特征在于,具有式ks04所示的化学结构式:

2.如权利要求1所述的一种以二甲基茚并咔唑为底的自组装单分子膜空穴传输材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种以二甲基茚并咔唑为底的自组装单分子膜空穴传输材料的制备方法,其特征在于:在所述s1中,将式化合物1溶入dmf中,再加入二溴丁烷和氢氧化钾水溶液或碳酸钾水溶液中,等待反应10min,向溶液中加tbab,加热到60-70℃,反应4-8h得到化合物2。

4.根据权利要求3所述的一种以二甲基茚并咔唑为底的自组装单分子膜空穴传输材料的制备方法,其特征在于:所述化合物1与二溴烷烃的摩尔比为1:5~20。

5.根据权利要求2所述的一种以二甲基茚并咔唑为底的自组装单分子膜空穴传输材料的制备方法,其特征在于:在所述s2中,将化合物2与亚磷酸三乙酯在氩气氛围下加热到100...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁茂刘振坤孙喆蔡岗日陈瑜宗雪平薛松
申请(专利权)人:天津理工大学
类型:发明
国别省市:

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