三芳胺类自组装超分子聚合物在钙钛矿太阳能电池上的应用

来源 :赵芃 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lifang877
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钙钛矿太阳能电池(PSC)是太阳能利用的有效途径,开发高效空穴传输材料(HTM)和钝化材料对于提高PSC性能具有重要意义。本文设计并合成了两种新型结构的三芳胺衍生物,酰胺三芳胺T1和甲氧基三芳胺T2,研究了二者自组装形成的超分子聚合物利于空穴传输的性能,并作为HTM与钝化材料制备了PSC器件,探究了其对器件性能与稳定性的影响,为提高PSC效率提供新的思路。使用三(对溴苯)胺、对甲氧基苯硼酸、二(对溴苯基)胺、对甲氧基碘苯原料,经过Gabriel合成法、Suzuki反应、Ullmann反应与酰化反应合成出T1和T2。通过~1H NMR、13C NMR和质谱对目标产物和中间产物的结构进行了鉴定。通过紫外可见吸收光谱、核磁共振氢谱和荧光发射光谱研究了化合物T1和T2的自组装性能,两个分子经太阳光模拟器照射后在氯仿溶液中会发生自组装现象。对化合物T1、T2的最优化分子结构、电子云分布以及前线分子轨道进行了量子化学计算。之后通过研究二者的电化学性能、热稳定性和成膜性能,发现化合物均可以在高温下保持良好的稳定性,其能级均能与钙钛矿能级相匹配并具有优良的空穴迁移率,分别为7.09×10-4 cm~2V-1s-1和4.78×10-4 cm~2 V-1s-1。T1和T2自组装形成的超分子聚合物PT1和PT2的氯仿溶液通过旋涂可以在钙钛矿表面形成致密的薄膜。通过XPS能谱可以发现,T1分子中的氧原子与钙钛矿晶体表面未配位的Pb2+发生了配位作用,能够有效减少钙钛矿的表面缺陷,优化了钙钛矿层与空穴传输层的界面接触情况。采用PT1和PT2作为HTM代替2,2’,7,7’-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9’-螺二芴(spiro-OMe TAD)组装的PSC,效率分别仅有2.77%、1.27%,二者的开路电压仅有0.37 V、0.21 V,说明自组装聚合物薄膜不良的平整性严重影响了钙钛矿层与空穴传输层界面的接触情况,从而导致电荷传输性能下降。使用化合物PT1作为钝化层组装了PSC,与无钝化层的电池器件比较,器件的短路电流提高了1.46 m A cm-2、开路电压提高了0.01 V以及光电转换效率提高了1.54%。表明PT1可以有效钝化钙钛矿层的缺陷,提升电池工作性能,具有良好的应用前景。
其他文献
地名是一个语言系统中不可或缺的重要组成部分,它是语言学的研究对象之一,也是社会历史发展到一定阶段的产物。地名体现了人们对生活环境的认识,记载了不同历史时期人们的生产生活,是一片地域的“活化石”。地名在语言符号的表征下,蕴藏着丰富的社会文化内涵。邯郸是“国家历史文化名城”,在悠久的发展进程中,孕育了深厚的历史文化。本文从社会语言学的角度对邯郸地名进行分析与研究,探索邯郸地名中蕴含的语言、社会、文化价
学位
土壤氮磷矿化是调控土壤供给植物养分状况和维持生态系统结构与功能的关键生态过程,受生物和非生物因子(如温度、降水、微生物活性等)共同作用的调控。海拔梯度变化驱动的环境因子时空异质性可能通过改变微生物群落结构和活性影响土壤氮磷矿化速率与物质循环过程,但已有的相关研究结果还具有不确定性。因此,以地处青藏高原东缘与四川盆地过渡地段的岷江流域典型生态系统为研究对象,沿海拔梯度设置7个研究样地(中亚热带森林(
目的 探讨脑梗塞急性期针刺早期介入治疗对认知功能障碍的临床价值。方法 选择2020年1月-2021年12月佳木斯市中心医院收治的100例脑梗塞急性期患者为研究对象,以数字随机表法分成对照组和实验组,每组各50例,对照组给予常规药物治疗方案,实验组在对照组基础上应用针刺早期介入治疗方案。比较两组患者的治疗满意度、简短精神状态量表(MMSE)评分、卒中量表(NIHSS)评分、汉密尔顿抑郁量表(HAMD
随着全球数据量快速增长,现有的磁盘、光盘、磁带等存储介质很难满足日益增长的数据存储需求。合成DNA作为存储介质用于存储数据,具有密度高、介质可用时间久的优势,成为非常具有潜力的新一代存储技术。然而,DNA作为存储介质在其合成、扩增、储存和测序过程中可能会引入碱基错误,造成DNA序列错误识别,无法正确恢复数据。DNA数据存储中的碱基错误包含插入(Insertion)、删节(Deletion)以及替代
MRAM具有较低的写入功耗、高速的读写速度和超长的使用寿命,成为了近些年的研究热点。2019年三星、台积电等半导体公司实现了22nm~28nm的STT-MRAM大规模集成工艺,给MRAM系列产品研发注入了前所未有的动力。STT-MRAM的读取和写入电流都需穿过MTJ,提高写入电流密度能够提高写入速度和写入效率,但较高的写入电流不仅会增加存储器的写入功耗,而且也将影响磁隧道结的使用寿命,同时较低的自
目的:通过Halo sport2经颅直流电刺激耳机、PAP单独干预以及两者结合的方式,采用脑电信息技术探讨运动皮层变化与纵跳表现的变化特征及内在联系。方法:受试者为北京体育大学体能训练学院29名男性大学生。每位受试者共进行 4 次实验:Control、PAP、Halo sport2、Halo sport2*PAP,测试日间隔48h。Halo sport2 和 Halo sport2*PAP 均需接
学位
肉牛产业是现代畜牧业的重要组成,中国是世界上第三大肉牛生产国,第二大牛肉消费国,牛肉进口量第一大国。中国牛肉的需求呈现多元化的发展,对优质牛肉的需求日益增加,中国地方牛种的沉积脂肪能力强,是生产特色牛肉的主要种群,对地方品种黄牛的研究越来越受到重视。阉割技术通过影响睾酮等激素分泌影响机体脂肪、蛋白等营养代谢,而肉牛不同年龄阶段激素分泌特点不同,在激素分泌旺盛的青年期阉割对肉牛激素分泌的影响和脂质代
动物拥有广泛而复杂的微生物群,其在营养吸收、抗病、环境适应、健康、生理和生产性能方面起着至关重要的作用。虽然有明确的证据表明肠道微生物群对肉鸡宿主表型有影响,但蛋鸡生殖道、消化道的微生物与其产蛋量的关联性目前还没有相关研究报道,并且宿主基因组对生殖道和消化道微生物群的影响尚不清楚。本研究以128只地方品种绿壳蛋鸡的血液、生殖道(阴道、子宫部和峡部)和消化道(嗉囊、肌胃和小肠)作为研究对象,对其六个