钙钛矿太阳电池中有机空穴传输材料研究获系列进展

摘要: 　　近期，中国科学院合肥物质科学学习院应用技术与农业工程学习所孔凡太学习团队在小分子有机空穴传输材料方面取得系列进展，相关学习结果分别发表在ChemSusChem、ElsevierDyes and Pigments，以及英国皇家化学会的 ...

　　近期，中国科学院合肥物质科学学习院应用技术与农业工程学习所孔凡太学习团队在小分子有机空穴传输材料方面取得系列进展，相关学习结果分别发表在ChemSusChem、ElsevierDyes and Pigments，以及英国皇家化学会的RSC Advances上。
　　小分子类空穴传输材料已经被证明在钙钛矿太阳电池中有非常好的应用潜力。目前应用最广泛的空穴传输材料是spiro-OMeTAD，然而其合成步骤复杂、成本很高，且在空气中稳定性较差。因此开发新型空穴传输材料是钙钛矿太阳电池产业化必不可少的局部，为了开发高效稳定便宜的小分子空穴传输材料，将常用于有机电池和OLED中的四苯甲烷结构引入到小分子空穴传输材料中。
　　由于四苯甲烷是星爆型，不存在螺旋核的分子内张力，使其具有好的成膜性和高稳定性，孔凡太学习团队以四苯甲烷为核，外围接上苯胺基团设计开发了两种小分子，并合成了一个以苯甲醚为外围基团的参考分子。学习发现在这三种分子中，由于DPA-TPM和PA-TPM分子的溶解性较差，SEM和AFM表明两者成膜性也不如TPA-TPM和spiro-OMeTAD，且空穴迁移率较低，应用到钙钛矿器件性能较差。进一步学习发现以四苯甲烷为核的另一个分子（TPA-TPM）显示出高的玻璃化转变温度，高的水接触角，很好的成膜性和较高的空穴迁移率。以TPA-TPM为空穴传输材料的钙钛矿太阳电池性能比得上spiro-OMeTAD，而且基于其稳定性高于spiro-OMeTAD，显示出了良好的应用潜力。钙钛矿太阳电池中有机空穴传输材料研究获系列进展 | 责任编辑：虫子