Page 19 - 《精细化工》2021年第3期

第 38 卷第 3 期 精 细 化 工 Vol.38, No.3
202 1 年 3 月 FINE CHEMICALS Mar. 2021

综论
钙钛矿太阳能电池中 D-A-D 型空穴

传输材料的研究进展

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刘小雷，侯 芳，陆福泰 ，邓启良
（天津科技大学 化工与材料学院，天津 300457）

摘要：钙钛矿太阳能电池（PSCs）由于具有快速提升的光电转换效率、制备成本低、可溶液加工等优点而获得
了广泛关注。空穴传输材料（HTM）负责空穴抽取和防止电荷复合，可提高 PSCs 的效率和稳定性，是 PSCs
中的重要组成部分。线型给体-受体-给体（D-A-D）结构的有机小分子空穴传输材料的结构简单，合成难度低。
另外，吸电子单元的引入可以降低最高占据分子轨道（HOMO）能级，提高材料的稳定性，而且线型 D-A-D 构
型有利于增强分子内电荷转移，提高材料的空穴传输能力。综述了 2009 年以来线型 D-A-D 类空穴传输材料在
PSCs 中的应用。详细介绍了各空穴传输材料分子结构对 PSCs 的光电转换效率和器件稳定性等性能的影响。最
后，对未来线型 D-A-D 型空穴传输材料的发展进行了展望。
关键词：空穴传输材料；钙钛矿太阳能电池；光电转换效率；稳定性
中图分类号：TM914.4；TB34 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 03-0439-15

Research progress on D-A-D type hole transporting
materials for perovskite solar cells

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LIU Xiaolei, HOU Fang, LU Futai , DENG Qiliang
（College of Chemical Engineering and Materials Science, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin
300457, China）

Abstract: Perovskite solar cells (PSCs) have attracted wide attention due to their advantages such as
rapidly improving photoelectric conversion efficiency, low fabrication cost and facile solution processing
techniques. Hole transporting material (HTM) is an important component in PSCs, which is responsible for
hole extraction and preventing charge recombination, can improve the performance and stability of PSCs.
Organic small molecule hole transporting materials based on linear donor-acceptor-donor (D-A-D)
configuration exhibit simple structure and facile synthesis. In addition, the introduction of electron
withdrawing groups can low the energy level of highest occupied molecular orbital (HOMO) and improve
the stability of the material. And the linear D-A-D configuration is beneficial to the enhancement of
intramolecular charge transfer, which improve the hole mobility. The application of linear D-A-D hole
transporting materials in PSCs is reviewed since 2009. Meanwhile, the effects of molecular structure of hole
transporting materials on the photoelectric conversion efficiency and device stability of PSCs are introduced.
Finally, the feature research on D-A-D HTMs is presented.
Key words: hole transporting materials; perovskite solar cells; photoelectric conversion efficiency; stability

随着世界人口数量的急剧增加和社会经济的快 来的气候和环境问题也越来越严重。为了减少对化
速发展，全球能源需求与日俱增，化石能源燃烧带 石能源的依赖，人们不断研究开发使用各种绿色可

收稿日期：2020-08-14; 定用日期：2020-10-15; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200756
基金项目：国家自然科学基金（2190080961）
作者简介：刘小雷（1993—），男，硕士生，E-mail：18435121625@163.com。联系人：陆福泰（1989—），男，讲师，E-mail：lufutai@
tust.edu.cn。