[发明专利]一种基于二噻吩并苯并硒二唑的无掺杂空穴传输材料、钙钛矿太阳能电池及制备方法

权利要求书

1.一种基于二噻吩并苯并硒二唑的无掺杂空穴传输材料，其特征在于，其结构式如通式1所示：

其中，R为C₁-C₁₂的烷氧基链、C₁-C₁₂的烷硫基链或C₁-C₁₂的烷基链。

2.权利要求1所述的基于二噻吩并苯并硒二唑的无掺杂空穴传输材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将化合物1和4-硼酸酯-4',4'-二R三苯胺加入到溶剂中，然后再加入碱的水溶液，得到混合液，在惰性气氛的保护和钯催化剂的作用下回流进行Suzuki偶联反应，得到所述基于二噻吩并苯并硒二唑的无掺杂空穴传输材料；

其中，化合物1的结构式为：

制备流程如下：

3.根据权利要求2所述的基于二噻吩并苯并硒二唑的无掺杂空穴传输材料的制备方法，其特征在于，所述钯催化剂为醋酸钯、双三苯基磷二氯化钯、四(三苯基膦)钯中的一种或者多种；所述碱为碳酸钾、碳酸钠、磷酸钾、叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢氧化钠中的一种或者多种；所述碱的水溶液浓度为1-3mol/L。

4.根据权利要求2所述的基于二噻吩并苯并硒二唑的无掺杂空穴传输材料的制备方法，其特征在于，所述混合液中，化合物1、4-硼酸酯-4',4'-二R三苯胺、碱及钯催化剂的摩尔比为1:(2-3):(2-20):(0.05-0.1)。

5.根据权利要求2-4任一项所述的基于二噻吩并苯并硒二唑的无掺杂空穴传输材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为四氢呋喃或甲苯；所述回流进行Suzuki偶联反应的温度为70℃-130℃，回流进行Suzuki偶联反应的时间为12-36h；所述惰性气氛为氮气或氩气气氛；所述Suzuki偶联反应后经过萃取、柱层析、重结晶处理。

6.根据权利要求5所述的基于二噻吩并苯并硒二唑的无掺杂空穴传输材料的制备方法，其特征在于，所述重结晶选用的溶剂为正己烷、甲苯、二氯甲烷、乙醇中的一种或者多种。

7.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，其结构依次包括透明导电基底、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层和金属电极；其中，所述空穴传输层由权利要求1所述的基于二噻吩并苯并硒二唑的无掺杂空穴传输材料制成。

8.根据权利要求7所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述透明导电基底为ITO导电玻璃、FTO导电玻璃或透明柔性导电基底中的一种；所述的电子传输层为SnO₂、TiO₂、ZnO或Nb₂O₅中的一种；所述的钙钛矿吸收层为CH₃NH₃PbI₃、CH₃NH₃PbI_3-xBr_x、CH₃NH₃PbI_3-xCl_x或全无机钙钛矿CsPbI₂I_3-xBr_x、CsPbI_3-xCl_x中的一种，0≤x≤3；所述的金属电极为Au、Ag、Cu或Zn中的一种。

9.权利要求7或8所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将所述的无掺杂空穴传输材料加入有机溶剂中，混合均匀得到无掺杂空穴传输材料的溶液；

(2)将步骤(1)所述无掺杂空穴传输材料的溶液均匀地旋涂或真空蒸镀到依次具有电子传输层和钙钛矿层的透明导电基底的钙钛矿层上，得到空穴传输层；

(3)在步骤(2)所述空穴传输层上镀上金属电极，得到所述钙钛矿太阳电池。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述有机溶剂为氯苯或甲苯，所述溶液中无掺杂空穴传输材料的质量浓度为10-30mg/mL。