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钙钛矿太阳能电池中极具前景的空穴传输材料：基于三苯胺衍生物分子中缺电子单元的调控

DOI：10.1002/qua.26070 期刊：International Journal of Quantum Chemistry 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 通过调控基于4-甲氧基-N-(4-甲氧基苯基)-N-苯基苯胺(MeTPA)的空穴传输材料(HTMs)中缺电子π桥单元，是提升钙钛矿太阳能电池(PSCs)用HTMs空穴迁移率的重要途径。本研究设计了一系列具有不同π桥缺电子单元的简单MeTPA基HTMs(H1-H4)，旨在为开发潜在MeTPA基HTMs提供理论模型。结果表明：与母体材料H1相比，H2至H4展现出更优性能——包括更大的斯托克斯位移、更小的激子结合能、更佳的稳定性、良好的溶解性以及更高的空穴迁移率。其中H2-H4材料具有较高空穴迁移率(分别为5.45×10??、2.70×10?1、3.99×10?3 cm2 V?1 s?1)，有望成为PSCs中性能优异的HTMs。因此，关于调控MeTPA基HTMs缺电子π桥单元所获得的有效信息，是开发PSCs用高性能HTMs的有效途径。
作者： Xiaorui Liu，Min Zhang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究缺电子π桥单元对基于MeTPA的HTM材料性能及PSC器件光伏性能的影响，并为筛选优质缺电子π桥单元以构建适用于PSC器件的潜在HTM材料提供有效模型。

研究成果

设计的H2至H4分子是钙钛矿太阳能电池应用中极具潜力的空穴传输材料候选者，其中H3展现出最高的空穴迁移率。该研究为调控基于MeTPA的空穴传输材料中稠环π桥单元提供了重要信息，有助于获得适用于钙钛矿太阳能电池的优质空穴传输材料。

研究不足

该研究侧重于理论计算与模拟，可能无法完全反映HTM材料在实际PSC器件中的实际性能。需通过实验验证来确认理论预测的准确性。

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