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·734· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

π作用的协同下，三元体组装形成柱状超分子聚集
体，使三芳胺功能单元有序排列起来。三芳胺结构
上的长烷基链能够通过分子间的范德华力作用很好
地稳定超分子聚合物，最终实现了电子或空穴在紧
密堆积的有序结构中高效传输。
2.3 应用性能
2.3.1 量子化学计算
表 2 为由量子化学计算结果得到的空穴传输材
料分子 H1 的优化结构和前线分子轨道。
由于长烷氧基链会增加计算周期，在不影响计
算结果的前提下，以甲氧基代替化合物 H1 中的十

图 4 H1 的光学显微镜图(a, b)和 SEM 图(c, d) 二烷氧基进行计算 [18] 。化合物 H1 中的三个三芳胺
Fig. 4 Optical microscopy images (a, b) of compound H1 基团不在同一平面上，而三芳胺中的三个苯环也不
and SEM images (c, d) of compound H1
在同一平面上，这就使得分子构型较为立体。通过
图 5 为 H1 通过自组装作用形成柱状结构的示 均苯三甲酰胺基团构筑、三芳胺进行修饰的化合物
意图。 H1 能够自发形成柱状聚集体，这种柱状排列有利于
由上述光物理性质和形貌的研究，以及文献[13] 侧链的三芳胺空穴单元的长程有序排列。同时，量
的报道，推测三元体 H1 通过如图 5 所示的方式自 子化学计算结果显示，化合物 H1 的 HOMO 和
组装形成了超分子聚合物。首先，酰胺基团在分子 LUMO 轨道主要分布在侧链基团三芳胺上，这与分
间可形成氢键作用，同时在中心苯环的分子间π- 子设计相吻合。

图 5 H1 自组装形成柱状结构的示意图
Fig. 5 Schematic diagram of H1 forming a columnar structure by self-assembly

表 2 空穴传输材料分子 H1 的优化结构和前线分子轨道 高于5.43 eV 的甲胺铅碘钙钛矿 HOMO 能级，理论
Table 2 Optimized structures and frontier molecular orbitals 上，三元体满足作为空穴传输材料应用于钙钛矿太
of HTM H1
阳能电池的能级要求。
Opt structure HOMO LUMO
2.3.2 电化学性质
图 6 为 H1 在四氢呋喃溶液中的循环伏安曲线，
H1 表 3 为 H1 的电化学数据。
利用循环伏安法测得目标化合物 H1 的氧化还

原电位。根据公式 E g =1240/λ onset （λ onset 为吸收光谱
在制备有机光电器件时，器件各组成部分之间 波长的起始值）、E HOMO =(E onset +4.8 eV)（E onset 为起
的能带匹配非常重要，它是影响器件的主要因素 [19] 。 始氧化电位，eV）、E LUMO =E HOMO +E g ，计算出 H1
经过理论计算得出，化合物 H1 的 HOMO 能级为 的 HOMO 和 LUMO 能级。由图 6 可看出，化合物
4.51 eV、LUMO 能级为1.41 eV，其 HOMO 能级 H1 有两对可逆的氧化还原峰，这些氧化还原峰是三