[发明专利]一种富勒烯苯基丁酸甲酯衍生物电子受体材料配方

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池，尤其是涉及一种富勒烯苯基丁酸甲酯衍生物[PC₇₁BM]电子受体材料配方。

背景技术

近年来，新一代的太阳能电池发展迅速，尤其是具有成本低、可制成柔性、可调控、制作工艺简单等优点的有机太阳能电池和钙钛矿型太阳能电池的发展令人瞩目。目前，有机太阳能电池的能量转化效率已经超过10％，而钙钛矿型太阳能电池能量转化效率增长的速度更是迅猛，逼近商业化的硅电池，已经超过15％能量转化效率的钙钛矿型太阳能电池具有广阔的前景^[1,2]。

富勒烯及其衍生物由于具有良好的电荷分离、传输能力，可调控的LUMO能级，良好的溶解性和成膜性等优良性能，被广泛应用于钙钛矿型太阳能电池、有机太阳能电池、有机光导体等光电子器件中，其中C₆₀衍生物[6,6]-苯基-碳61-丁酸甲酯[PC₆₁BM]是应用最多的富勒烯电子受体材料，而与PC₆₁BM相类似的C₇₀衍生物[6,6]-苯基-碳71-丁酸甲酯[PC₇₁BM]由于具备更好的吸光性、溶解性和成膜性，已被证明是更为出色的富勒烯电子受体材料^[3-8]。虽然许多工作已将PC₇₁BM应用于有机太阳能电池和钙钛矿型太阳能电池中，但是忽略了PC₇₁BM异构体之间的相互作用的影响，加上不同批次合成的PC₇₁BM的异构体相对含量并不相同，导致所获得的能量转换效率时高时低，因此如何分配PC₇₁BM的三种主要异构体在电子受体材料中的含量才能使得太阳能电池获得高的能量转换效率也尚不知晓^[9,10]。

参考文献：

[1]A.Kojima,K.Teshima,Y.Shirai,T.Miyasaka,Organometal Halide Perovskites as Visible-Light Sensitizers for Photovoltaic Cells,Journal of the American Chemical Society,131(2009)6050-6051.

[2]H.J.Snaith,Perovskites:The Emergence of a New Era for Low-Cost,High-Efficiency Solar Cells,Journal of Physical Chemistry Letters,4(2013)3623-3630.

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[4]M.M.Wienk,J.M.Kroon,W.J.H.Verhees,J.Knol,J.C.Hummelen,P.A.van Hal,R.A.J.Janssen,Efficient methano[70]fullerene/MDMO-PPV bulk heterojunction photovoltaic cells,Angewandte Chemie-International Edition,42(2003)3371-3375.

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