[发明专利]一种三苯胺联萘酚共聚物及其在太阳能电池中的应用

说明书

本发明涉及一种三苯胺联萘酚共聚物，属于钙钛矿太阳能电池技术领域，所述三苯胺联萘酚共聚物的结构式为如下式I或式II中的任意一个：其中，式I和式II中的R选自H、烃基或烷氧基。所述三苯胺联萘酚共聚物可以提高空穴迁移率，为PSCs提供足够的载流子；再引入带有孤对电子的氮、氧来钝化钙钛矿层，修补钙钛矿薄膜的缺陷，抑制钙钛矿分解，提高钙钛矿太阳能电池器件的稳定性。采用本发明所述的三苯胺联萘酚共聚物作为空穴传输层制备的钙钛矿太阳能电池器件具有19.5％～21.2％的能量转换效率，同时，制备得到的钙钛矿太阳能电池器件具有优秀的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种三苯胺联萘酚共聚物及其在太阳能电池中的应用，属于钙钛矿太阳能电池技术领域。

背景技术

将清洁和可持续的太阳能转化为电能是解决化石能源短缺和环境污染问题的重要途经之一。近年来，有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(Perovskite solar cells，PSCs)成为新能源领域的研究热点。PSCs基于有机金属卤化物钙钛矿(ABX₃，如CH₃NH₃PbI₃)光活性层材料，可溶液加工的工艺简单且光电转换效率(PCE)高，目前PCE已经超过了25％，具有良好的商业化前景。空穴传输材料(Hole Transporting Material，HTM)有助于钙钛矿太阳能电池结构的界面调节，对于减少电荷复合，加速空穴传输起到关键性的作用，能够有效地提高钙钛矿太阳能电池的PCE。然而，PSC仍面临着对水、空气、热、光等的一系列的稳定性问题，这些问题均与钙钛矿的结构和晶格缺陷密切相关，根据钙钛矿薄膜缺陷的特性，修补钙钛矿薄膜的缺陷可在提高效率的同时提高器件的稳定性。开发具有保护钙钛矿层功能的空穴传输材料是提高钙钛矿太阳能电池器件性能的重要手段。

现有技术中，钙钛矿太阳能电池中最广泛使用的有机空穴传输材料主要为2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)。但是Spiro-OMeTAD化学结构复杂、合成路线长、价格昂贵，同时该材料空穴迀移率较低。通常需要采用双(三氟甲基磺酰亚胺)锂(LiTFSI)、叔丁基吡啶(TBP)等进行p型掺杂来提高空穴迀移率，但这类掺杂会导致电池器件性能不稳定。

参考文献：

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