[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

说明书

本发明公开了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；无掺杂空穴传输材料的结构式如下，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。本发明的无掺杂空穴传输材料引入了大共轭的二噻吩并苯并硒二唑基团核心结构，能够促进分子间的π‑π堆积，提高空穴迁移率，外围三苯胺基团使材料具有良好的溶解性和成膜性。实验结果表明，所述材料具有合成步骤较简单、能级与钙钛矿层匹配、热稳定性好等优点。将该无掺杂空穴传输材料应用于钙钛矿太阳能电池中，可以有效地提升器件的光电转换效率和稳定性，展现出良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及有机光电材料领域，具体涉及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。

背景技术

近年来，钙钛矿太阳能电池(PSCs)作为一种将太阳能转化为电能的新型固态光电转化器件取得了迅猛的发展，吸引了广大科研工作者的持续关注。日本科学家Miyasaka等人于2009年首次将钙钛矿吸光材料应用到太阳能电池中构建了钙钛矿太阳能电池，并取得了3.8％的光电转化效率(Kojima A,Teshima K,Shirai Y,et al.Organometal HalidePerovskites as Visible-Light Sensitizers for Photovoltaic Cells[J].Journal ofthe American Chemical Society,2009,131(17):6050-6051)。随着科研工作者对钙钛矿太阳能电池领域的深入研究，目前钙钛矿太阳能电池的最高认证光电转化效率(PCE)已经达到了25.5％(NREL Best Research-Cell Efficiency Chart,https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html)。钙钛矿太阳能电池不仅光电转化效率高，而且还兼具低成本、可溶液加工等优良性能，使之成为具有广阔应用前景的新兴光伏技术。