以螺二芴(SBF)为中心核的空穴传输材料

基准空穴传输材料:spiro-OMeTAD

spiro-OMeTAD是在螺二芴核上构建的正交四元芳香叔胺分子,叔胺单元作为空穴传输功能部分;而刚性螺环核结构使其在应用中,能保持空穴传输层的热和形貌稳定性及三维载流子输运性能,从而减少激子复合,确保电池效率和寿命.目前,spiro-OMeTAD是钙钛矿太阳能电池中的基准空穴传输材料.

分子spiro-OMeTAD中,三维螺二芴(SBF)核能以较小的空间集成更多的空穴传输单元;而芳胺**的p-型特性,使其成为**的电活性单元.**螺芳核SBF制备成本高,可修饰位置单一;因此,基于spiro-OMeTAD的结构改进主要围绕芳胺单元的修饰开展.

螺二芴(SBF)基空穴传输材料

下图列出了近期基于SBF的高性能空穴传输材料的分子结构.参照spiro-OMeTAD,科研人员制备了一系列空穴传输材料。

pm-spiro-OMeTAD、po-spiro-OMeTAD、pp-spiro-OMeTAD、2,4-spiro-OMeTAD

3,4-spiro-OMeTAD、DM、SC、ST

spiro-MeTAD1（spiro-TTB） 、spiro-MeTAD2 、CF-SP-BTh 、spiro-mF

spiro-oF 、spiro-OMeIm、G1、Dispiro-OBuTAD

spiro-F1、spiro-F2、spiro-F3

表1以螺二芴为中心核的空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池中的应用

以螺二芴(SBF)为中心核的空穴传输材料

spiro-OMeTAD

pm-spiro-OMeTAD

po-spiro-OMeTAD 

pp-spiro-OMeTAD 

2,4-spiro-OMeTAD

3,4-spiro-OMeTAD

DM

SC

ST

spiro-MeTAD1 

spiro-MeTAD2 

CF-SP-BTh 

spiro-mF

spiro-oF 

spiro-OMeIm

spiro-TTB

G1

Dispiro-OBuTAD

spiro-F1

spiro-F2

spiro-F3