[发明专利]氮杂螺烯小分子钙钛矿太阳电池空穴传输材料及制备方法

权利要求书

1.一种氮杂螺烯小分子钙钛矿太阳电池空穴传输材料，其特征在于，其结构通式如式(I)或(II)所示：

式中，R₁、R₂、R₃分别为C1～C6烃基。

2.根据权利要求1所述的氮杂螺烯小分子钙钛矿太阳电池空穴传输材料，其特征在于，其结构通式如下述各式中任意一项所述：

3.权利要求1中式(I)所述氮杂螺烯小分子钙钛矿太阳电池空穴传输材料的制备方法，其特征在于，该制备方法的化学反应式如下所示：

式中，R₁、R₂、R₃分别为C1～C6烃基；

该制备方法的制备过程包括以下步骤：

(1)按摩尔比1∶5∶0.03∶0.09∶5，将1-氯萘-2-胺、醋酸钯、(氧二-2,1-亚苯基)双(二苯基膦)和叔丁醇钠一起加入甲苯中；在氩气的保护下，边搅拌边加热到120℃，反应8h；静置冷却至室温，滤除有机溶剂得到产品粗物；经过层析柱提纯，得到的固体为式III所示中间产物；

(2)按摩尔比1∶0.15∶0.3∶9，将式III所示中间产物与醋酸钯、四氟硼酸三叔丁基膦和碳酸钾一起加入到N,N-二甲基乙酰胺中；在氩气的保护下，边搅拌边加热到130℃，反应24h；静置冷却到室温，滤除有机溶剂得到产物粗品；经重结晶提纯，得到的固体为式IV所示中间产物；

(3)将式IV所示中间产物溶于N,N-二甲基甲酰胺与四氢呋喃体积比1∶1的混合溶剂中；在室温的条件下，边搅拌边加入与式IV所示中间产物摩尔比为1∶5∶6的R₁I和氢化钠，反应4h；滤除有机溶剂得到产物粗品；经过层析柱提纯，得到的固体为式V所示中间产物；

(4)按摩尔比1∶3取式V所示中间产物与N-溴代丁二酰亚胺，溶于二氯甲烷后，在冰水浴的条件下，边搅拌边反应1h；加入亚硫酸钠饱和水溶液淬灭反应，滤除有机溶剂，得到的固体为式VI所示中间产物；

(5)将式VI所示中间产物与醋酸钯、(氧二-2,1-亚苯基)双(二苯基膦)和叔丁醇钠，按摩尔比1∶5∶0.03∶0.09∶5一起加入到甲苯中；在氩气的保护下，边搅拌边加热到120℃，反应8h；静置冷却到室温，滤除有机溶剂得到产品粗物A；

按照摩尔比1∶0.15∶0.3∶9，将所得产品粗物A、醋酸钯、四氟硼酸三叔丁基膦和碳酸钾一起加入到N,N-二甲基乙酰胺中；在氩气的保护下，边搅拌边加热到130℃，反应10h；静置冷却到室温，加入同体积的四氢呋喃，加入与产品粗物A摩尔比为1∶5∶6的R₂I和氢化钠，反应4h；滤除有机溶剂得到最终产品粗物；经过层析柱提纯，得到式I所示氮杂螺烯小分子钙钛矿太阳电池空穴传输材料。