Molecular modification of spiro[fluorene-9,9′-xanthene]-based dopant-free hole transporting materials for perovskite solar cells
作者:Vinay Kumar、Deepak Kumar、Rohit D. Chavan、Kodali Phani Kumar、Bommaramoni Yadagiri、Muhammad Ans、Joanna Kruszyńska、Apurba Mahapatra、Jan Nawrocki、Kostiantyn Nikiforow、Nada Mrkyvkova、Peter Siffalovic、Pankaj Yadav、Seckin Akin、Surya Prakash Singh、Daniel Prochowicz
DOI:10.1039/d3ta07851e
日期:2024.4.2
The molecular engineering of organic hole-transporting materials (HTMs) plays an important role in enhancing the performance and stability of perovskite solar cells (PSCs) as well as reducing their fabrication cost. Here, two low-cost spiro-OMeTAD analogues, namely SP-Naph and SP-SMe, featuring a spiro[fluorene-9,9-xanthene] (SFX) central core and asymmetric subunits are designed and synthesized. Specifically
有机空穴传输材料(HTM)的分子工程在提高钙钛矿太阳能电池(PSC)的性能和稳定性以及降低其制造成本方面发挥着重要作用。在这里,设计并合成了两种低成本的螺-OMeTAD类似物,即SP-Naph和SP-SMe,其具有螺[芴-9,9-呫吨](SFX)中心核心和不对称亚基。具体来说,SP-Naph 分子中的 SFX 核心被二甲氧基苯基萘胺亚基取代,通过扩展 π 共轭结构来增强电导率和电荷传输特性。另一方面,在SP-SMe的分子结构中,二苯胺单元中的甲氧基(-OMe)被甲硫基(-SMe)部分取代,以通过“路易斯软”S原子增加与钙钛矿表面的相互作用。通过结合各种实验和模拟方法,对新合成的 HTM 的结构-性能关系进行了深入研究。SP-SMe HTM 具有钙钛矿层的合适 HOMO 能级以及优异的光电性能以及增强的热稳定性和耐湿性。因此,采用无掺杂 SP-SMe HTM 的平面 n-i-p PSC 的最大功率转换效率