Эффективность генерации и сбора дырок в перовскитных солнечных элементах является важным фактором в определении эффективности преобразования энергии в ячейки. Малые молекулы дырочных транспортных материалов имеют очень хороший потенциал применения в перовскитных солнечных элементах. В настоящее время высокоэффективный кальций и титан Большинство минеральных солнечных элементов используют органическую небольшую молекулу spiro-OMeTAD в качестве материала для транспортировки отверстий. Однако процесс синтеза сложный, стоимость высокая, а стабильность в воздухе неудовлетворительна, поэтому разработаны недорогая, легкая подготовка, высокая эффективность и высокая стабильность. Материал для транспортировки органических дырок является важным направлением исследований перовскитных солнечных элементов.
Недавно под руководством Пилотного проекта Китайской академии наук и Национального фонда естественных наук Китая Чжун Юву, научный сотрудник Лаборатории фотохимии Института химии Академии наук Китая, и Ху Цзиньсун, научный сотрудник Ключевой лаборатории наноструктур и нанотехнологий, разработали класс недорогих, Легко приготовить двумерный конъюгированный органический материал для переноса малых молекул молекул OMe - *** yr, который применяется к перовскитным солнечным элементам, чтобы получить среднюю эффективность преобразования энергии 20%.
Исследователи использовали четыре простых органических превращения для подготовки OMe - *** yr при 26% от общей урожайности и грамм. Текущая стоимость лаборатории составляет около 50 долларов США / г, что составляет более половины стоимости spiro-OMeTAD. Дальнейшая оптимизация этапа синтеза и снижение затрат. OMe - *** yr обладает хорошей растворимостью в обычных органических растворителях и обладает хорошими свойствами для формирования пленки. Испытание на термостабильность показывает, что соединение OMe - *** yr имеет хорошую термическую стабильность. Он подходит для получения высокостабильных оптоэлектронных устройств. Исследования электрохимической и спектроскопической спектроскопии показывают, что уровень энергии материала дыры соответствует энергетическому уровню тройного перовскита Cs0.05FA0.81MA0.14PbI2.55Br0.45 (CsMAFA). Введение тиофеновой группы в соединении OMe - *** yr увеличивает диапазон делекализации электронов молекулы, стабилизирует уровень HOMO и облегчает инъекцию дырок. Кроме того, из-за S в OMe - *** yr Существует определенное взаимодействие Pb-S между атомом и Pb в перовските, которое может пассировать поверхностные дефекты в кристалле перовскита. Введение тиофеновой группы может улучшить способность транспорта носителя и ингибировать межфазную рекомбинацию и улучшить устройство. Эффективность и ослабление эффекта гистерезиса. Энергия, основанная на солнечных элементах перовскита на основе OMe - *** yr Эффективность до 20,6%, а средняя эффективность преобразования энергии составляет 20,0%. Неупакованное устройство сохраняет начальную эффективность 92% после 60 дней хранения. Соединение OMe - *** yr в настоящее время является одним из немногих зарегистрированных преобразований энергии. Отверстие, транспортирующее небольшие органические молекулы с эффективностью более 20%, имеет хорошую перспективу применения. Связанные работы были недавно опубликованы в Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 10959 и Sci. China Chem. (DOI: 10.1007 / s11426-018-9331-y) Отчет о значимости. Соответствующие результаты были применены для китайского патента (номер заявки на патент: 201810185852.0).
