Page 31 - 《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 ·451·

续表 1
HTM HOMO 空穴迁移率/ J sc/ 参比效 参考
2
名称 /eV 〔cm /(V·s)〕 器件结构 V oc/V (mA/cm ) FF PCE/% 率 /% 文献
①
2
–4
JY5 –5.21 3.53×10 FTO/c-TiO 2/CH 3NH 3PbI 3–xCl x/JY5/Ag 1.06 21.09 0.76 16.87 16.24 [29]
JY6 –5.21 — FTO/c-TiO 2/CH 3NH 3PbI 3–xCl x/JY6/Ag 1.07 21.39 0.81 18.54 16.24 [30]
–4
YN2 –5.40 9.65×10 FTO/c-TiO 2/m-TiO 2/ 1.11 23.15 0.75 19.27 17.80 [24]
(FAPbI 3) 0.85(MAPbBr 3) 0.15/YN2/Au
–4
DTBT –5.18 8.77×10 ITO/c-TiO 2/m-TiO 2/MAPbI 3/DTBT/Au 0.91 21.5 0.69 13.50 7.8 [31]
–4
LCS01 –5.16 1.58×10 FTO/c-TiO 2/m-TiO 2/SnO 2/ 1.02 23.41 0.76 18.05 — [32]
Cs 0.1(MA 0.15 FA 0.85)Pb(I 0.85Br) 3/LCS01/Au
–4
JY8 –5.19 9.65×10 FTO/c-TiO 2/CH 3NH 3PbI 3–xCl x/JY8/Ag 1.08 21.9 0.81 19.14 16.93 [33]
–4
F33 –5.33 6.79×10 FTO/c-TiO 2/CH 3NH 3PbI 3–xCl x/F33/Ag 1.11 21.01 0.79 18.48 16.26 [34]
–4
F23 –5.20 1.18×10 ITO/C 60/CH 3NH 3PbI 3–xCl x /F23/MoO 3/Ag 1.07 21.62 0.76 17.60 17.57 [36]
–4
DT2 –5.18 5.34×10 ITO/SnO 2/CH 3NH 3PbI 3–xCl x/HTM/Au 1.00 22.82 0.69 15.77 10.41 [37]
TQ2 –5.30 2.29×10 FTO/c-TiO 2/m-TiO 2/CH 3NH 3PbI 3/TQ2/Au 1.12 22.55 0.78 19.62 18.54 [23]
–4
TPADPP-2 –5.21 — ITO/TiO 2/MAPbI 3/TPADPP-2/Au 0.97 14.35 0.71 9.85 14.91 [38]
–5
1b –5.28 4.11×10 FTO/c-TiO 2/m-TiO 2/CH 3NH 3PbI 3/1b/Au 0.92 15.96 0.62 9.02 7.6 [39]
BTPA-3 –5.42 — FTO/c-TiO 2/m-TiO 2/ 0.93 19.9 0.53 9.81 13.2 [40]
Cs 0.05(MA 0.17FA 0.83) 0.95Pb(I 0.83Br 0.17) 3/BTPA-3/Au
H6 –5.34 — ITO/H6/CH 3NH 3PbI 3/PC 61BM/BCP/Ag 0.84 21.26 0.74 10.5 12.0 [41]
–5
TTZ-1 –5.24 6.13×10 FTO/c-TiO 2/CH 3NH 3PbI 3/TTZ-1/Au 0.93 22.71 0.53 11.37 11.62 [42]
DPA-ANT-DPA –5.46 1×10 –4 FTO/c-TiO 2/CH 3NH 3PbI 3/DPA-ANT-DPA/Ag 1.00 16.2 0.71 11.5 16.0 [43]
ACE-QA-ACE –5.59 2.3×10 –4 FTO/c-TiO 2/CH 3NH 3PbI 3/ACE-QA-ACE/Ag 1.06 22.41 0.77 18.2 15.2 [46]
–5
YC-1 –5.37 1.92×10 FTO/c-TiO 2/m-TiO 2/CH 3NH 3PbI 3/YC-1/Ag 1.03 23.67 0.74 18.03 18.14 [47]
–4
PT-DC –5.29 6.15×10 FTO/c-TiO 2/MAPbI 3–xCl x/PT-DC/Ag 1.06 21.70 0.79 18.27 16.93 [48]
TPA-BPFN-TPA –5.48 2.9×10 –4 FTO/c-TiO 2/m-TiO 2/MAPbI 3/HTM/Ag 1.04 22.7 0.78 18.4 16.5 [49]
–4
YN3 5.31 2.25×10 FTO/c-TiO 2/m-TiO 2/ 1.12 22.43 0.75 18.84 18.41 [50]
(FAPbI 3) 0.85(MAPbBr 3) 0.15/YN3/Au
–4
PDO2 –5.24 5.93×10 FTO/c-TiO 2/SnO 2/ 1.15 23.9 0.74 20.2 19.8 [52]
(FAPbI 3) 0.85(MAPbBr 3) 0.15/PDO2/Au
–4
MPA-BTTI –5.24 2.02×10 ITO/MPA-BTTI/CsFAMA 1.12 23.23 0.81 21.7 — [54]
perovskite/C 60/BCP/Ag
1-OTCN –4.96 3.2×10 –5 ITO/1-OTCN/MAPbI 3/PC 61BM/C 60/BCP/Ag 1.09 20.13 0.78 16.8 — [55]
注：①为以 Spiro-OMeTAD 作参考；FTO 为掺杂 F 的透明导电玻璃；ITO 为氧化铟锡透明导电玻璃；PC 61BM/BCP 为一种反式
结构的电池器件。

团来提升材料的各项性能，从而完善材料；（3）电
3 结束语和展望 池的稳定性和合成成本一直是制造太阳能电池较为

重要的影响因素，在选择合成原料时，应该始终控
随着研究的不断深入，线型 D-A-D 结构的空穴
制成本，并利用现在逐渐发展的理论计算对材料的
传输材料因其结构简单、易合成、稳定性好和空穴
稳定性进行研究。随着数据的不断积累和研究的不
迁移率高等特性而逐渐受到科研工作者的注意。但
断深入，研究出一种新型高效且稳定的空穴传输材
可以发现，部分电池的 PCE 与 Spiro-OMeTAD 仍然
料来取代 Spiro-OMeTAD 一定可以实现。
存在一定的差距，因此，设计合成一种完美的空穴
传输材料，仍是 PSCs 的重要课题之一。未来如何能 参考文献：
够将 PSCs 大规模商业化发展是努力的方向，而要 [1] YU Z, SUN L. Recent progress on hole-transporting materials for
实现这一目标，应该着重研究以下几方面：（1）在 emerging organometal halide perovskite solar cells[J]. Advanced
Energy Materials, 2015, 5(12): 1500213.
现有的研究基础上，设计合成出 PCE 更高、空穴迁
[2] PHAM H D, TERRY C J, YANG S M, et al. Development of
移率更好的空穴传输材料，同时保证材料有合适的 dopant-free organic hole transporting materials for perovskite solar
HOMO 和 LUMO 能级，保证传输层和钙钛矿能级 cells[J]. Advanced Energy Materials, 2020, 10(13): 1903326.
[3] ZHAO W C, LI S S, YAO H F, et al. Molecular optimization enables
的匹配以及减少电荷复合；（2）结合现有的研究，选
over 13% efficiency in organic solar cells[J]. Journal of the American
取更多比较有潜力的受体基团，通过引入不同的基 Chemical Society, 2017, 139(21): 7148-7151.