Page 21 - 《精细化工》2021年第3期

第 3 期 刘小雷，等: 钙钛矿太阳能电池中 D-A-D 型空穴传输材料的研究进展 ·441·

一样合成步骤复杂、纯化困难，导致其价格异常昂 H111、BTT-1，图 2） [18-19] 。但该类型分子的无定型
贵 [16-17] 。为了降低合成难度，星型结构的有机小分 性在一定程度上会降低材料的传输性能，使得与其
子空穴传输材料被设计出来，这类分子通常以平面 他两类分子相比，其 PCE 偏低。
或立体单元为核心，3 个或 4 个 π 体系作为端基（如

图 2 螺型、星型、线型分子结构
Fig. 2 Spiro type, star type and linear molecular structure

线型有机小分子空穴传输材料（如 H101，图 2） 性 [23] ；此外，D-A-D 型结构可以增强分子内电荷转
相比于螺型和星型分子结构更加简单，合成难度降 移（ICT），进而提高材料的空穴传输能力 [24] 。
低，是目前研究最热的有机小分子空穴传输材料 [20] 。 在已报道的研究成果基础上，本文从不同吸电
目前，对于线型有机小分子空穴传输材料的研究主 子基团出发（图 3），综述了 2009 年以来线型 D-A-D
要集中在端基给电子基团（Donor）以及中心核（π 型有机小分子空穴传输材料在 PSCs 中的应用，详
桥连基团）的改变。其中，最常用的端基给体单元 细介绍了各空穴传输材料分子结构对 PSCs 的 PCE
包括甲氧基三苯胺、甲氧基二苯胺、茚并[1,2-b]咔 和稳定性等性能的影响。
唑、咔唑-二苯胺衍生物、芴等，而核心单元种类繁
多，如苝、酞菁和卟啉、二噻吩并噻咯、咔唑、苯
环、吩噻嗪、噻吩及其衍生物等 [21] 。如果核心单元
为富电子基团，富电子基团的引入会抬高分子的最
高占据分子轨道（HOMO）能级，更低的氧化电势
会降低其本征稳定性 [22] 。因此，研究人员使用吸电
子基团替代给电子基团作为中心核，构建了给体-
受体-给体（D-A-D）型有机小分子空穴传输材料，
吸电子基团的引入可以合理地降低 HOMO 能级，减
少能量偏移，从而提高电池的开路电压。同时维持
较高的最低未占分子轨道（LUMO）能级，优化 PSCs

器件界面能带排布，提高 HTM 材料的光、热稳定