电荷传输材料及其应用的制作方法

本申请属于太阳能，具体地，涉及一种电荷传输材料及其应用。

背景技术：

1、当今世界人类正面临严重的能源危机，生产活动对能源的消耗和依赖与日俱增。传统的化石能源煤、石油和天然气等不可再生能源逐渐接近枯竭，开发和利用可再生绿色能源对人类社会的可持续发展和控制气候变化具有十分重大的战略意义。令人类欣慰的是太阳能是一种应用前景广阔的可再生能源。相较于传统的水能、风能，太阳能资源由于其低廉的成本，简单的加工过程和优异的光电转化效率引起相关领域科研人员和工商界人士的广泛青睐，展现出极其光明的商业化价值。太阳能电池能直接将太阳辐射转换为电能，且不会污染环境，是获取太阳能的理想方式。当前市场主流的硅基太阳能电池制备过程能耗高，效率提升难度大。由此催生新一代光伏技术的研究其中钙钛矿太阳电池由于具有易于制备、成本低廉以及光电性能优异等特点被认为是硅太阳能电池的未来替代品，即将成为21世纪新能源中最重要的能源之一，而且伴随近几年能源危机的跌宕起伏，钙钛矿电池的效率也不断提升，目前小面积钙钛矿电池的光电转换效率从2009年的3.8％迅速提升至26％以上，这一系列优势促使其具有良好的商业应用前景。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种电荷传输材料及其在太阳能电池中的应用。

2、具体来说，本申请涉及如下方面：

3、一种电荷传输材料，其为式(i)所示的化合物：

4、

5、其中，式(i)中的氢原子任选地被卤素、c1-c6烷基取代。

6、可选地，所述电荷传输材料为空穴传输材料。

7、上述任意一种电荷传输材料在太阳能电池中的用途。

8、可选地，所述电荷传输材料用作空穴传输层。

9、可选地，所述太阳能电池为钙钛矿太阳能电池。

10、一种太阳能电池，其包括上述任意在一种电荷传输材料。

11、可选地，所述太阳能电池包括由所述电荷传输材料形成的空穴传输层。

12、可选地，所述太阳能电池为钙钛矿太阳能电池。

13、可选地，所述钙钛矿太阳能电池包括依次层叠设置的基底、透明导电层层、所述空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层和电极。

14、可选地，所述空穴传输层的厚度为10-150nm。

15、本申请通过总结之前空穴传输材料的经验，提供了一类以吲哚并咔唑类衍生物为母核，以氰基磷酸基团为锚定基团的电荷传输材料。相比于目前以三苯胺为母核，含有氰基磷酸或氰基羧酸锚定基团的空穴传输材料，本申请的电荷传输材料不仅简化了器件制备工艺，可以在不使用掺杂剂和添加剂的条件下应用于钙钛矿太阳能电池的制备，同时还提升了电池效率及稳定性，为太阳能电池尤其是钙钛矿太阳能电池的商业化发展提供启发和借鉴。

技术特征：

1.一种电荷传输材料，其为式(i)所示的化合物：

2.根据权利要求1所述的电荷传输材料，其中所述电荷传输材料为空穴传输材料。

3.权利要求1或2所述的电荷传输材料在太阳能电池中的用途。

4.根据权利要求3所述的用途，其中所述电荷传输材料用作空穴传输层。

5.根据权利要求3或4所述的用途，其中所述太阳能电池为钙钛矿太阳能电池。

6.一种太阳能电池，其包括权利要求1或2所述的电荷传输材料。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中所述太阳能电池包括由所述电荷传输材料形成的空穴传输层。

8.根据权利要求6或7所述的太阳能电池，其中所述太阳能电池为钙钛矿太阳能电池。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其中所述钙钛矿太阳能电池包括依次层叠设置的基底、透明导电层层、所述空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层和电极。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的太阳能电池，其中所述空穴传输层的厚度为10-150nm。

技术总结
本申请提供一种电荷传输材料及其应用。本申请的电荷传输材料不仅简化了器件制备工艺，同时还提升了电池效率及稳定性，为太阳能电池尤其是钙钛矿太阳能电池的商业化发展提供启发和借鉴。

技术研发人员：何博,何永才,贾凌波,董鑫,李健,刘童,徐希翔
受保护的技术使用者：隆基绿能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6