9,9'-双芴基衍生物作为新型空穴传输材料在光伏应用中的潜力

摘要： 设计了一系列新型9,9'-二亚芴衍生物，以研究烷基链长度对选定物理性质的影响。通过核磁共振波谱（1H、13C、H-H COSY、H-C HMQC、H-C HMBC）和元素分析确认了合成化合物的结构。这些化合物表现出高热稳定性，在388-400°C范围内分解。差示扫描量热法研究表明，它们能从晶态转变为具有较高玻璃化转变温度的非晶态材料。将烷基链从乙基替换为丁基会显著降低熔点和玻璃化转变温度。合成的衍生物具有可逆的电化学氧化还原性能，且能带隙极低（1.47和1.79 eV）。它们强烈吸收波长至550 nm的光，并在550-750 nm范围内呈现微弱吸收带。在钙钛矿太阳能电池中测试了其空穴传输能力，并研究了Li+掺杂浓度对这些化合物光伏器件性能的影响。需特别指出的是，采用乙基取代的9,9'-二亚芴衍生物作为空穴传输材料时，钙钛矿太阳能电池器件效率达到7.33%，高于参比电池所用spiro-OMeTAD的4.40%。