Recently, perovskite solar cells (PSC) have developed rapidly owing to its high photoelectric conversion efficiency, easy preparation process, relatively low-producing cost. Hole-transporting materials are very important, which can affect the device efficiency of the PSC. So, suitable hole-transporting materials play an important role in the manufacture of low cost, high photoelectric conversion efficiency and long lifetime PSC.. This application is based on the triphenylamine, plane triphenylamine derivatives as hole-transporting materials, which introduces TTF electron donor unit into triphenylamine and planar triphenylamine units to explore novel hole-transporting materials for PSC. The following targets are expected to be obtained: 1) Regulate the energy levels of these hole-transporting materials. 2) By regulating the molecular arrangement of the hole-transporting molecules in the hole-transporting layer to make they are more conductive to carry holes. 3) On the basis of achieving the regulation of the hole-transporting molecule arrangement, then further polymerize the small organic molecules by cross-linking reaction to achieve a fixed arrangement of the hole-transporting molecules in the hole-transporting layer to improve the stability.
近些年钙钛矿太阳能电池(Perovskite solar cell, PSC)由于具有光电转换效率高、制备工艺简单、价格相对低廉的优势得到了突飞猛进地发展。空穴传输材料是影响PSC电池效率的重要因素,适宜的空穴传输材料,对于制造价格低廉、光电转换效率高以及寿命长的PSC电池起着举足轻重的作用。. 本申请拟以三苯胺、平面三苯胺衍生物为研究对象,通过分子结构设计在三苯胺和平面三苯胺上引入TTF电子给体单元得到基于三苯胺、平面三苯胺和TTF的新型空穴传输材料,进一步应用于PSC电池中,希望实现:1)调控所得空穴传输材料的能级;2)通过调控空穴传输材料分子结构,调控其在空穴传输层的排列方式,使其更有利于空穴的传递;3)在实现调控空穴传输分子排列方式的基础上再将有机小分子空穴传输材料铰链聚合以固定空穴传输材料分子在空穴传输层中的排列方式,提高稳定性。
本项目以的新型空穴传输材料和高效、稳定PSCs电池为研究目标。在项目执行期间,课题组紧密围绕研究目标,首先设计、制备了多种基于三苯胺、TTF衍生物的空穴传输材料;深入研究了所得新型空穴传输材料结构性质与能级结构、迁移率的关系,得到了基于新型空穴传输材料的高稳定性和高光电转换效率(PCE>15%)的PSCs电池;其次,在开发新型空穴掺杂剂、界面改性、高质量钙钛矿薄膜等方面开展了有意义的研究,进一步提升了所得PSCs电池的稳定性和光电转换效率(PCE>20%)。.基于这些研究成果,累计在 Energy Environ. Sci., Nano Energy, Adv. Funct. Mater.等发表第一标注SCI 研究论文 13篇,其中IF>10的4篇,高被引论文1篇,封面论文1篇;授权中国发明专利3项;课题组成员参加国内外会议 14次,其中做邀请报告 5 次,口头报告2次;培养研究生 6 名。
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数据更新时间:2023-05-31
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