一种空穴传输材料及其制备方法、钙钛矿太阳能电池与流程

文档序号:18334148发布日期:2019-08-03 13:16阅读:592来源:国知局
一种空穴传输材料及其制备方法、钙钛矿太阳能电池与流程

本发明涉及太阳能电池技术领域,尤其涉及一种空穴传输材料及其制备方法、钙钛矿太阳能电池。



背景技术:

2009年,miyasaka研究组首次利用ch3nh3pbi3钙钛矿材料制备了敏化结构太阳能电池,并获得了3.8%的光电转化效率(a.kojima,k.teshima,y.shirai,t.miyasaka.journaloftheamericanchemicalsociety.2009,131,6050)。到目前为止,钙钛矿太阳能电池的最高光电转化效率已达到23.7%。与传统的太阳能电池相比,钙钛矿太阳能电池具有制备工艺简单、低能耗、低成本等优点,有望取代传统的太阳能电池。

空穴传输材料作为钙钛矿太阳能电池器件中空穴载流子的传输通道,通过材料设计,提高空穴传输材料的半导体性能,不但可以降低载流子复合率、提高光电转换效率,而且可以隔绝钙钛矿活性材料与水氧接触,提高器件稳定性。但是现有多数报道的空穴传输材料普遍存在合成复杂、价格高昂以及稳定性差的缺点。

金属酞菁配合物合成提纯简单、价格低廉,同时具有良好的光、热、化学稳定性和优良的光电性能。当前,大环π-共轭金属酞菁配合物在钙钛矿太阳能电池空穴传输的研究还处于起步阶段。自从希腊帕特拉斯大学lianos教授课题组在2015年首次报道将铜酞菁蒸镀于钙钛矿获得5%的器件效率以来(c.v.kumar,g.sfyri,d.raptis,e.stathatos,p.lianos.rscadvanced.2015,5,3786.),国内外科研工作者设计合成了一系列酞菁基空穴传输材料,得到的器件具有较高的效率:大连理工大学孙立成教授团队设计合成镍酞菁分子nipc-(obu)8,在掺杂条件下与氧化钒构建空穴传输层,实现器件光电转换效率达17.9%及30天以上的高稳定性(m.cheng,y.y.li,m.safadari,c.chen,p.liu,l.kloo,l.c.sun.advancedenergymaterials.2017,7,1602556.),其课题组开发的铜酞菁衍生物cupc-dmp在掺杂tbp与litfsi条件下也实现器件效率高达17.1%(x.q.jiang,z.yu,j.b.lai,y.c.zhang,n.lei,d.p.wang,l.c.sun.sciencechinachemistry.2017,60,423.);瑞士epfl的nazeeruddin教授团队报道的锌酞菁衍生物ht-znpc在掺杂条件下实现钙钛矿太阳能电池效率达到17%及填充因子达到80%(k.t.cho,o.trukhina,c.r.carmona,m.ince,p.gratia,g.grancini,p.gao,t.marszalek,w.pisula,p.y.reddy,t.torres,m.k.nazeeruddin.advancedenergymaterials.2017,7,1601733.);韩国化学工程研究所seo研究团队采用异丁基铜酞菁cupc(tbu)4为空穴传输层,在掺杂条件下实现钙钛矿器件光电转换效率达到18.8%(y.c.kim,t.y.yang,n.j.jeon,j.im,s.jang,t.j.shin,h.w.shin,s.kim,e.lee,s.kim,j.h.noh,s.i.seok,j.seo.energy&environmentalscience.2017,10,2109.)。

综上,上述空穴传输材料均属于掺杂酞菁基空穴传输材料,类型单一。因此,设计合成新型非掺杂酞菁空穴传输材料,对提高钙钛矿太阳能电池的器件效率、稳定性与寿命,实现高性能钙钛矿太阳能电池的商业化是十分迫切、必要的。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池空穴传输材料,该空穴传输材料用于钙钛矿太阳能电池,能够显著提高器件的效率、稳定性与寿命。

为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

本发明提供了一种空穴传输材料,具有式i所示结构:

其中,m为金属,n=2~16。

优选的,所述m包括铜、锌、钯、铂、铝、钒、钛、锰、锡、铅、铁、钴、镍、镁、铟、镓或钌。

本发明提供了上述技术方案所述空穴传输材料的制备方法,包括以下步骤:

将4-甲基邻苯二腈溶液和三氯化硼溶液混合,进行第一反应,得到六甲基硼亚酞菁;

将所述六甲基硼亚酞菁、4-烷基邻苯二甲腈、金属盐化合物和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯混合,进行第二反应,得到空穴传输材料;

所述4-烷基邻苯二甲腈中烷基的碳原子个数为2~16个。

优选的,所述4-甲基邻苯二腈溶液和三氯化硼溶液的溶剂独立地包括二氯甲烷、二氯苯、氯苯、甲苯、乙腈或石油醚。

优选的,所述4-甲基邻苯二腈溶液的浓度为0.3~0.8mmol/ml,所述三氯化硼溶液的浓度为0.5~1.5mol/l;所述4-甲基邻苯二腈溶液和三氯化硼溶液的体积比为1:1~4。

优选的,所述第一反应的温度为100~200℃,所述第一反应的时间为5~30min。

优选的,所述金属盐化合物包括铜盐、锌盐、钯盐、铂盐、铝盐、钒盐、钛盐、锰盐、锡盐、铅盐、铁盐、钴盐、镍盐、镁盐、铟盐、镓盐或钌盐

优选的,所述六甲基硼亚酞菁、4-丁基邻苯二甲腈和金属盐化合物的摩尔比为1:1:1。

优选的,所述第二反应的温度为100~200℃,所述第二反应的时间为2~4h。

本发明还提供了一种钙钛矿太阳能电池,包括衬底、透明电极、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和电极,所述空穴传输层的材料为上述技术方案所述空穴传输材料。

本发明提供了一种空穴传输材料,本发明所述空穴传输材料在酞菁环上引入6个甲基,甲基基团与钙钛矿具有强相互作用,可以诱导酞菁分子成膜后在钙钛矿层上形成平躺的面面堆积分子构型,不仅有利于空穴载流子传输(提高酞菁分子薄膜在太阳能器件中的空穴迁移率),而且能够增强空穴传输层与钙钛矿吸光层的接触性,提高空穴提取效率;

本发明所述空穴传输材料的酞菁分子可引入不同金属,包括铜、锌、钯、铂、铝、钒、钛、锰、锡、铅、铁、钴、镍、镁、铟、镓、钌等,通过引入不同金属,调节酞菁最高占据轨道能级(homo),使酞菁homo能级低于钙钛矿吸光层的价带能级,提高空穴从钙钛矿层注入酞菁空穴传输层的效率;同时调节酞菁材料最低未占据轨道能级,使之高于钙钛矿吸光层的导带能级,减小电子传输到空穴传输层,降低电子-空穴复合,提高钙钛矿太阳能电池的能量转化效率;

本发明所述空穴传输材料在空气环境中稳定性高,对钙钛矿吸光层起到了钝化和保护作用,显著提高了钙钛矿太阳能电池的稳定性;

单纯甲基修饰金属酞菁得到的酞菁有机溶解性差,不利于液相工艺制备光电器件,本发明所述空穴传输材料通过六甲基亚酞菁扩环的方法,引入一个长链烷烃,可以提高酞菁有机溶解性,实现全溶液制备钙钛矿太阳能电池,同时提高酞菁的疏水性能,有利于实现酞菁对钙钛矿层隔绝水氧的封装作用;

本发明所述空穴传输材料的合成工艺简易,价格低廉,易于规模制备,有利于实现空穴传输材料及钙钛矿太阳能电池器件的商业化;

本发明所述空穴传输材料用于n-i-p平面异质结钙钛矿太阳能电池,空穴传输层置于钙钛矿吸光层之上,本发明所述空穴传输材料的稳定性和疏水性能够对钙钛矿吸光层形成封装保护,降低钙钛矿在水氧环境中的降解,实现钙钛矿太阳能电池器件稳定性和寿命的提高。

附图说明

图1为本发明实施例1和对比例1制备得到的钙钛矿太阳能电池的结构示意图;

图2为本发明实施例1和对比例1制备的钙钛矿太阳能电池器件的电流-电压曲线图;

图3为本发明实施例1制备的me6bu-znpc薄膜的x射线衍射图和分子堆积构型,其中,(a)和(c)表示将me6bu-znpc旋涂在氧化硅片上得到的x射线衍射图和分子堆积构型;(b)和(d)表示将me6bu-znpc旋涂在钙钛矿活性层上得到的x射线衍射图和分子堆积构型;

图4为本发明实施例1制备的me6bu-znpc酞菁薄膜的水接触角测试图;

图5为本发明实施例1和对比例1制备的钙钛矿太阳能电池器件的稳定性测试曲线。

具体实施方式

本发明提供了一种空穴传输材料,具有式i所示结构:

其中,m为金属,n=2~16。

在本发明中,所述m优选包括铜、锌、钯、铂、铝、钒、钛、锰、锡、铅、铁、钴、镍、镁、铟、镓或钌。

本发明提供了上述技术方案所述空穴传输材料的制备方法,包括以下步骤:

将4-甲基邻苯二腈溶液和三氯化硼溶液混合,进行第一反应,得到六甲基硼亚酞菁;

将所述六甲基硼亚酞菁、4-烷基邻苯二甲腈、金属盐化合物和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯混合,进行第二反应,得到空穴传输材料;

所述4-烷基邻苯二甲腈中烷基的碳原子个数为2~16个。

本发明将4-甲基邻苯二腈溶液和三氯化硼溶液混合,进行第一反应,得到六甲基硼亚酞菁。在本发明中,所述4-甲基邻苯二腈溶液和三氯化硼溶液的溶剂优选独立地包括二氯甲烷、二氯苯、氯苯、甲苯、乙腈或石油醚;所述4-甲基邻苯二腈溶液的浓度优选为0.3~0.8mmol/ml,所述三氯化硼溶液的浓度优选为0.5~1.5mol/l。在本发明中,所述4-甲基邻苯二腈溶液和三氯化硼溶液的体积比优选为1:1~4。

在本发明中,所述第一反应的过程优选是先将4-甲基邻苯二腈溶于二氯苯中,抽充氮气三次,然后将三氯化硼溶液与4-甲基邻苯二腈溶液混合搅拌5~30min;将所得体系用电热枪加热至100~200℃(蒸出二氯甲烷),待二氯甲烷完全蒸出后,将电热枪温度提升至500℃使二氯苯沸腾回流5min,直至溶液完全呈深紫色后停止加热;将所得体系冷却至室温后,加入石油醚过滤,旋干溶剂,所得粗产物进行柱层析分离(洗脱剂:石油醚与乙酸乙酯体积比为3:1),得到六甲基硼亚酞菁。

得到六甲基硼亚酞菁后,本发明将所述六甲基硼亚酞菁、4-烷基邻苯二甲腈、金属盐化合物和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯混合,进行第二反应,得到空穴传输材料。在本发明中,所述金属盐化合物优选包括铜盐、锌盐、钯盐、铂盐、铝盐、钒盐、钛盐、锰盐、锡盐、铅盐、铁盐、钴盐、镍盐、镁盐、铟盐、镓盐或钌盐。在本发明中,所述六甲基硼亚酞菁、4-丁基邻苯二甲腈和金属盐化合物的摩尔比优选为1:1:1。在本发明中,所述第二反应的温度优选为100~200℃,更优选为130℃,所述第二反应的时间优选为2~4h,更优选为3h。

在本发明中,所述第二反应的过程优选是先将4-丁基邻苯二甲腈、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(dbu)、二甲基亚砜和邻二氯苯混合,得到第一混合物,抽充氮气,升温至100~200℃,将六甲基硼亚酞菁、金属盐化合物、二甲基亚砜和邻二氯苯混合,将所得悬浊液滴加至第一混合物体系中,滴加完成后,进行第二反应2~4h;反应完成后,将所得体系冷却到室温,加入去离子水和甲醇,将所得体系过滤,将过滤所得固体物在硅胶柱中纯化(体积比为3:1的pe/ea作为洗脱剂),旋蒸除去溶剂,得到六甲基烷基修饰金属酞菁,即空穴传输材料。本发明利用dbu作为催化剂,促进酞菁成环。在第二反应过程中,六甲基硼亚酞菁在金属盐模板作用下,扩环引入长链烷基,得到六甲基烷基修饰金属酞菁。

本发明对进行所述第一反应和第二反应的装置没有特殊的限制,使用本领域技术人员熟知的装置即可。

本发明还提供了一种钙钛矿太阳能电池,包括衬底、透明电极、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和电极,所述空穴传输层的材料为上述技术方案所述空穴传输材料。

在本发明中,所述钙钛矿太阳能电池优选采用n-i-p平面异质结钙钛矿太阳能电池结构,包括衬底和依次层叠设置于所述衬底上的透明电极、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和电极。

在本发明中,所述衬底优选为玻璃衬底;所述透明电极优选包括氧化铟锡(ito)电极或氟掺杂氧化锡(fto)电极;所述电子传输层的材料优选包括氧化钛、氧化锡、c60或c60衍生物;所述电极的材料优选包括金、银、铝、铜或碳。

在本发明中,所述钙钛矿吸光层所用材料优选为化学通式为abxmy3-m型晶体结构中的一种或多种,其中a优选为ch3nh3、c4h9nh3或nh2=chnh2;b优选为pb或sn;x和y独立优选为cl、br或i;m优选为1、2或3;所述钙钛矿吸光层的厚度优选为100~800nm,更优选为200~500nm。

在本发明中,所述钙钛矿吸光层所用材料还优选为化学通式为csm(manfa1-n)1-mpb(ikbr1-k)3型晶体结构中的一种或多种,其中ma优选为ch3nh3,fa优选为nh2=chnh2;m优选为1、2或3;k优选为0.1~0.9;所述的钙钛矿吸光层的厚度为100~800nm,优选200~500nm。

在本发明中,所述空穴传输层的材料优选为上述技术方案所述空穴传输材料,所述空穴传输层的厚度优选为50~100nm,更优选为60nm。本发明优选采用旋涂、刮涂或喷涂等液相工艺在钙钛矿吸光层表面形成空穴传输层。

本发明对制备n-i-p平面异质结结构的钙钛矿太阳能电池的方法没有特殊的限定,选用本领域技术人员熟知的方式制备即可。以制备玻璃衬底/fto/sno2/cs0.05(ma0.13fa0.87)0.95pb(i0.87br0.13)3/me6bu-znpc/au钙钛矿太阳能电池为例,具体是在玻璃基板上将fto阳极层刻蚀成所需电极图案,将刻蚀好的fto玻璃依次在洗涤剂、去离子水、无水乙醇、丙酮、异丙醇中分别超声洗涤,清洗干净,放入烘箱烘干,紫外-臭氧处理;采用涂布法在透明电极表面涂布sno2纳米颗粒分散溶液,然后退火,形成厚度电子传输层;在手套箱中称取mabrpbbr2、fai和pbi2,向其中加入dmf和dmso,加热搅拌,然后加入csi的dmso溶液,然后静态旋涂到氧化锡层上,在倒数第5s的时候滴加氯苯,最后放在加热台上退火,形成cs0.05(ma0.13fa0.87)0.95pb(i0.87br0.13)3钙钛矿吸光层;配制me6bu-znpc氯苯溶液,静态旋涂到钙钛矿吸光层上,得到空穴传输层;在空穴传输层表面采用高真空热蒸镀方式制备金电极,在1×10-6pa真空度下,蒸镀金薄膜作为电极,得到钙钛矿太阳能电池。

下面结合实施例对本发明提供的空穴传输材料及其制备方法、钙钛矿太阳能电池进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

1)制备空穴传输材料

将0.92g(5mmol)4-甲基邻苯二腈溶于10ml二氯苯中,抽充氮气三次,用注射器抽取10ml三氯化硼溶液(溶剂为二氯甲烷,浓度为1mol/l),与4-甲基邻苯二腈溶液混合搅拌10min,将所得体系用电热枪100℃加热,待二氯甲烷完全蒸出后,将电热枪温度提升至500℃使二氯苯沸腾回流5min,直至溶液完全呈深紫色后停止加热;将所得体系冷却至室温后,加入100ml石油醚过滤,旋干溶剂;将所得粗产物通过柱层析分离(洗脱剂:石油醚与乙酸乙酯体积比为3:1),得到六甲基硼亚酞菁(0.13g,产率15%);1hnmr(cdcl3,400mhz)δ7.46-7.35(m,6h,phenyl’h),2.33-2.17(m,18h,methyl’sh)。esi-ms(m/z):found(m+h+)515.19.uv-vis(ch2cl2):λmax=573nm(3.5×10-6l·mol-1·cm-1).ir(kbr):3422,3048,2968,2920,2440,1765,1717,1622,1553,1464,1375,1294,1227,1142,1020,974,876,793,708,623cm-1

在双口瓶中加入4-丁基邻苯二甲腈(184.24mg,1.0mmol)、400μldbu、5mldmso和1ml邻二氯苯,得到第一混合物,连接双排管和冷凝回流装置,抽充氮气,升温至130℃,将六甲基硼亚酞菁(514.82mg,1.0mmol)、醋酸锌(183.46mg,1.0mmol)、2.5ml二甲基亚砜和0.5ml邻二氯苯混合,将所得悬浊液滴加至第一混合物中,滴加完成后反应3h,反应完成后,将所得体系冷却到室温,加入去离子水和甲醇,倒入滤纸上过滤,在硅胶柱中纯化(洗脱剂:体积比为3:1的pe/ea),旋蒸除去溶剂,得到六甲基一丁基锌酞菁(201mg,产率28%),即空穴传输材料,记为me6bu-znpc;1hnmr(dmso,400mhz)δ9.17-7.98(9h,phenyl’sh),3.37-3.33(2h-ch2-),2.85-2.74(18h,-ch3),2.19-2.13(2h,-ch2-),1.44-1.43(2h,-ch2-),0.95-0.91(3h,-ch3).esi-ms(m/z):found(m+)716.23.uv-vis(ch2cl2):λmax=678nm.ir(kbr):2959,2929,2855,1697,1559,1490,1342,1090,746cm-1

实施例1所述空穴传输材料的具体制备过程如下:

2)制备钙钛矿太阳能电池

在玻璃基板上将厚度为120nm的fto阳极层刻蚀成所需电极图案,将刻蚀好的fto玻璃依次在洗涤剂、去离子水、无水乙醇、丙酮、异丙醇中分别超声15min,清洗干净,放入烘箱,120℃烘干,紫外-臭氧处理30min;

采用涂布法在所得透明电极表面涂布sno2纳米颗粒分散溶液,然后在80℃退火10min,形成厚度为45nm的电子传输层;

在手套箱中称取22mgmabr、81mgpbbr2、172mgfai和507mgpbi2,向其中并加入800μldmf和200μldmso,55℃加热搅拌1.5h,然后加入50μl390mg/mlcsi的dmso溶液,然后静态旋涂到电子传输层上,先在1000rpm旋涂10s,然后在5000rpm旋涂20s,在倒数第5s的时候滴加200μl氯苯,最后放在加热台上100℃退火50min,形成厚度为300nm的cs0.05(ma0.13fa0.87)0.95pb(i0.87br0.13)3钙钛矿吸光层;

配制30mg/mlme6bu-znpc氯苯溶液,静态旋涂到钙钛矿吸光层上,转速为3000rpm,时间为30s,使得空穴传输层厚度为60nm;

在空穴传输层表面采用高真空热蒸镀方式制备金电极,在1×10-6pa真空度下,蒸镀厚度为100nm的金薄膜作为电极,得到钙钛矿太阳能电池。

实施例1制备的平面异质结钙钛矿太阳能电池器件的结构如图1所示:结构为玻璃衬底/fto/sno2/cs0.05(ma0.13fa0.87)0.95pb(i0.87br0.13)3/me6bu-znpc/au,有效面积为0.11cm2

对比例1

采用商业化购买的空穴传输材料2,2',7,7'-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(spiro-ometad)和实施例1制备的空穴传输材料(me6bu-znpc)进行对比,同时保证各种不同材料的电子能级匹配。同样地,钙钛矿活性层采用cs0.05(ma0.13fa0.87)0.95pb(i0.87br0.13)3制备器件。

在玻璃基板上将厚度为120nm的fto阳极层刻蚀成所需电极图案,将刻蚀好的fto玻璃依次在洗涤剂、去离子水、无水乙醇、丙酮、异丙醇中分别超声15min,清洗干净,放入烘箱,120℃烘干,紫外-臭氧处理30min;

采用涂布法在所得透明电极表面涂布sno2纳米颗粒分散溶液,然后在80℃退火10min,形成厚度为45nm的电子传输层;

在手套箱中称取22mgmabr、81mgpbbr2、172mgfai和507mgpbi2,并向其中加入800μldmf和200μldmso,55℃加热搅拌1.5h,然后加入50μl390mg/mlcsi的dmso溶液,然后静态旋涂到电子传输层上,先在1000rpm旋涂10s,然后在5000rpm旋涂20s,在倒数第5s的时候滴加200μl氯苯,最后放在加热台上100℃退火50min,形成厚度300nm的cs0.05(ma0.13fa0.87)0.95pb(i0.87br0.13)3钙钛矿吸光层;

在手套箱中称取72.3mgspiro-ometad,加入1ml氯苯,常温搅拌1h,之后使用0.45μm过滤头过滤,动态旋涂在钙钛矿层上(转速4000rpm,时间30s),得到的空穴传输层厚度为60nm;

在空穴传输层表面采用高真空热蒸镀方式制备金电极,在1×10-6pa真空度下,蒸镀厚度为100nm的金薄膜作为电极,得到钙钛矿太阳能电池。

对比例1制备的平面异质结钙钛矿太阳能电池的器件结构如图1所示:玻璃/fto/sno2/cs0.05(ma0.13fa0.87)0.95pb(i0.87br0.13)3/spiro-ometad/au,有效面积为0.11cm2

(1)光电转换效率测试

将实施例1和对比例1制备的钙钛矿太阳能电池器件进行光电转换效率测试,测试条件:光谱分布am1.5g,光照强度100mw/cm2,aaa太阳光模拟器(北京卓立汉光公司),i-v曲线用keithly2400型数字源表进行测量,所有器件测试在大气环境中(温度25℃,相对湿度75%)测量,具体结果见表1。

表1实施例1和对比例1制备的太阳能电池器件的性能

图2为本发明实施例1和对比例1制备的钙钛矿太阳能电池器件的电流-电压曲线图,由表1和图2可知,在同等无需掺杂的条件下,本发明制备的空穴传输材料me6bu-znpc比商业化空穴传输材料spiro-ometad具有更高的器件光电转换效率。

(2)将实施例1制备的me6bu-znpc分别旋涂在氧化硅片和钙钛矿吸光层上,如图3所示,通过掠入x-射线扫描检测发现,在氧化硅片上x-射线衍射峰出现在5.8°(图3a),表明me6bu-znpc是以站立方式排列(图3c),而在钙钛矿cs0.05(ma0.13fa0.87)0.95pb(i0.87br0.13)3吸光层上,衍射峰出现在26.5°(图3b),表明me6bu-znpc分子以平躺面面堆积的方式进行排列(图3d),更加有利于太阳能电池器件的空穴提取和传输。而且,本发明的钙钛矿太阳能电池器件结构采用传统n-i-p器件构型,酞菁空穴传输层旋涂于钙钛矿吸光层上,能够形成封装保护作用。

(3)采用常规方法对实施例1制备的me6bu-znpc进行水接触测试,结果如图4所示,由图可知,实施例1制备的me6bu-znpc薄膜具有106.9°的水接触角,远大于spiro-ometad报道的结果(61.3°)。这表明实施例1制备的空穴传输材料具有比spiro-ometad更优良的疏水性能,可以更好的保护钙钛矿吸光层,避免受水氧影响而产生的分解,从而实现钙钛矿太阳能电池器件寿命的提高。

(4)在室温,相对湿度75%条件下,分别以me6bu-znpc和市售spiro-ometad为空穴传输层对未封装钙钛矿(cs0.05(ma0.13fa0.87)0.95pb(i0.87br0.13)3)太阳能电池器件进行材料稳定性测试,结果如图5所示,以me6bu-znpc为空穴传输层的钙钛矿太阳能电池器件运行1300h还可以维持初始光电转换效率的90%以上,而以spiro-ometad为空穴传输层的钙钛矿太阳能电池器件,仅仅运行450h不到,器件效率降幅已超过50%。

由以上实施例可知,本发明提供了一种空穴传输材料,本发明所述空穴传输材料具有优良的疏水性能,可以更好的保护钙钛矿吸光层,避免受水氧影响而产生的分解,从而提供钙钛矿太阳能电池器件的寿命;将所述空穴传输材料用于n-i-p钙钛矿太阳能电池器件,器件的光电转换效率可达17.27%,且器件运行1300h还可以维持初始光电转换效率的90%以上,器件的稳定性高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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