CN117836265A - 有机化合物及其应用、钝化膜、太阳能电池及用电装置 - Google Patents

有机化合物及其应用、钝化膜、太阳能电池及用电装置 Download PDF

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CN117836265A CN202280055598.7A CN202280055598A CN117836265A CN 117836265 A CN117836265 A CN 117836265A CN 202280055598 A CN202280055598 A CN 202280055598A CN 117836265 A CN117836265 A CN 117836265A
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Abstract

本申请提出一种有机化合物及其应用、钝化膜、太阳能电池及用电装置。该有机化合物如式(1)所示或为式(1)所示化合物的含氧酸根盐，其中，Ar选自取代或未取代的环原子数为6～50的芳香基、取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基或取代、如式(A)所示的芳香胺基中的任意一种，L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基；R1为含氧酸基团。该有机化合物能提高太阳能电池器件的光电转化效率及其稳定性。

Description

有机化合物及其应用、钝化膜、太阳能电池及用电装置 技术领域
本申请涉及电池领域，具体涉及一种有机化合物及其应用、钝化膜、太阳能电池及用电装置。
背景技术
钙钛矿太阳能电池具有优异的光电特性、高光吸收系数、载流子寿命长及扩散长度较长等诸多特点，已成为第三代新型太阳能电池中的佼佼者，其中，反式钙钛矿太阳能电池由于具有稳定性好、迟滞效应低等优点，而越来越受到人们的关注，反式钙钛矿太阳能电池的结构主要包括玻璃基板及依次设置在玻璃基板上的TCO、穴传输层HTL、钙钛矿层PVK，电子传输层ETL。
氧化镍等金属氧化物是制备反式钙钛矿太阳能电池时常用的空穴传输层材料，然而，氧化镍在制备过程及使用过程中不可避免地会存在三价镍，而三价镍会与钙钛矿中存在的甲脒离子(FA)、甲铵离子(MA)等A位阳离子反应，致使A位空缺，从而使钙钛矿层与穴传输层的界面交界处残存多余的卤化铅，导致界面处缺陷过多或空穴传输速度不平衡，增加界面处的电荷复合，从而降低太阳能电池的开路电压和填充因子，进而降低太阳能电池的光电转化效率及其稳定性。
因此，现有技术仍有待改进。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提供一种有机化合物及其应用、钝化膜、太阳能电池及用电装置，该有机化合物能提高太阳能电池器件的光电转化效率及其稳定性。
第一方面，本申请提供了一种有机化合物，所述有机化合物如式(1)所示：
Ar-(L-R 1)n 1
(1)，
其中，Ar选自取代或未取代的环原子数为6～50的芳香基、取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基或取代、如式(A)所示的芳香胺基中的任意一种：
L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基；R 1为含氧酸基团；
Ar 1～Ar 3分别独立地选自H、取代或未取代的碳原子数为2～30的烯烃基、取代或未取代的碳原子数为7～30的芳香基团中的任意一种，且Ar 1～Ar 3中至少一个选自取代或未取代的碳原子数为7～30的芳香基团；
n 1选自1～3任一整数；
或者，有机化合物为式(1)所示化合物的含氧酸根盐。
本申请实施例的技术方案中，将具有特定基团结构的Ar、L及R 1有机结合形成式(1)有机化合物或进一步形成含氧酸根盐，其中，L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基，且与Ar及R 1分别连接，从而形成有机整体，R 1为含氧酸基团，可以与三价镍等金属离子结合，从而能起到钝化金属离子的作用，同时L起到减小空间位阻的作用，上述Ar、L及R 1有机结合形成的有机化合物可通过分子间相互作用形成具有有序结构的聚集体，自组装能力强，从而能制得平整的自组装钝化膜，能提高钝化膜的性能，用于制备太阳能电池时，能提高太阳能电池的光电转化效率及其稳定性。
进一步地，上述有机化合物应用于制备太阳能电池的钝化膜时，一方面，调控L中的碳原子数，可以提高钝化膜的疏水性，以进一步抑制水氧对钙钛矿吸光材料的负面影响；另一方面，Ar中特定的基团结构使有机化合物具有与太阳能电池中其他功能层材料相适配的能级，如此，可进一步提高太阳能电池的光转换效率及稳定性。
在其中一些实施例中，L选自碳原子数为3～11的链烷烃亚基。
通过调控L中的碳原子数，在减小有机化合物空间位阻的同时，提高有机化合物的疏水性，进一步提高太阳能电池的光转换效率及稳定性。
在其中一些实施例中，所述链烷烃亚基为直链型烷烃亚基。
在其中一些实施例中，R 1每次出现，分别独立地选自膦酸基团、磺酸基团、羧酸基团、亚磺酸基团、硼酸基团和硅酸基团中的任意一种。
在其中一些实施例中，R 1每次出现，分别独立地选自如下结构中的任意一种：
※表示连接位点。
在其中一些实施例中，所述取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基中的杂原子选自N、O和S中的至少一种。
在其中一些实施例中，Ar选自式(A)～(C)中的任意一种：
其中，X 1、X 2分别独立地选自单键、C(R 4R 5)、O、S、N、NR 4、C＝O或S＝O中的任意一种，且X 1和X 2不同时为单键；
Y 1、Y 2和Y 3分别独立地选自C(R 4R 5)、O、S、N、NR 4、C＝O或S＝O中的任意一种；
R 2～R 5每次出现，分别独立地选自H、D、卤素基团、-N(R 6) 2、-CONR 6、-OCOR 6、取代或未取代的碳原子数为1～30的烷烃基、取代或未取代的碳原子数为6～30的芳香基团、取代或未取代的碳原子数为5～30的杂芳香基团中的任意一种；
R 6每次出现，分别独立地选自H、D、取代或未取代的碳原子数为1～30的烷烃基、取代或未取代的碳原子数为2～30的烯烃基、取代或未取代的碳原子数为6～30的芳香基团、取代或未取代的碳原子数为5～30的杂芳香 基团中的任意一种；
Ar 4和Ar 5分别独立地选自H、取代或未取代的碳原子数为6～30的芳香基团、取代或未取代的碳原子数为5～30的杂芳香基团中的任意一种；
n 2和n 3分别独立地选自1～4任一整数，※表示连接位点。
在其中一些实施例中，X 1、X 2分别独立地选自单键、C(R 4R 5)、O、S、N、NR 4中的任意一种，且X 1和X 2不同时为单键；
Y 1、Y 2和Y 3分别独立地选自C(R 4R 5)、O、S、N中的任意一种。
在其中一些实施例中，R 2～R 5每次出现，分别独立地选自H、D、卤素基团、胺基、-CONR 6、-OCOR 6、未取代的碳原子数为1～5的烷烃基、卤素或羧酸基取代的碳原子数为1～5的烷烃基、未取代的碳原子数为6～15的芳香基团、卤素取代的碳原子数为6～15的芳香基团、未取代的碳原子数为6～15的杂芳香基团、卤素取代的碳原子数为5～15的杂芳香基团中的任意一种；
R 6每次出现，分别独立地选自H、D、取代或未取代的碳原子数为1～5的烷烃基、取代或未取代的碳原子数为2～6的烯烃基、取代或未取代的碳原子数为6～15的芳香基团、取代或未取代的碳原子数为5～15的杂芳香基团中的任意一种。
在其中一些实施例中，NR 4中的R 4每次出现，分别独立地选自H、D、取代或未取代的碳原子数为1～5的烷烃基、如下结构中的任意一种：
Y 4每次出现时，分别独立地选自CR 9或N，且同一结构式中的Y 4不同时为N；
Y 5每次出现时，分别独立地选自CR 9R 10或NR 9；
R 9～R 10每次出现时，分别独立地选自H、D、取代或未取代的具有1至10个碳原子的直链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子的支链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子环烷基中的任意一种；
※表示与NR 4中的N的连接位点。
在其中一些实施例中，Ar 4和Ar 5分别独立地选自H、如下结构中的任意一种：
其中：Y 6选自CR 7R 8、O、S、S＝O、C＝O中的任意一种；
X 3每次出现时，分别独立地选自CR 7或N，且同一结构式中的X 3不同时为N；
R 7和R 8每次出现时，分别独立地选自H、D、取代或未取代的具有1至10个碳原子的直链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子的支链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子的环烷基。
在其中一些实施例中，Ar选自如下结构中的任意一种：
在其中一些实施例中，所述式(1)所示化合物的含氧酸根盐包括阴离子和阳离子，所述阴离子为所述式(1)所示化合物中的含氧酸基团中的至少一个醇羟基失去H形成，所述阳离子选自金属离子或NH 4 +。
第二方面，本申请提供一种有机化合物作为金属钝化剂的应用，所述有机化合物如式(1)所示：
Ar 0-(L-R 1)n 1
(2)，
其中，Ar 0选自取代或未取代的环原子数为6～50的芳香基、取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基、取代或未取代的环原子数为6～50的芳香胺基中的任意一种；
L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基；
R 1为含氧酸基团；
n 1选自1～3任一整数；
或者，所述有机化合物为式(2)所示化合物的含氧酸根盐。
第三方面，本申请提供上述一种有机化合物在制备钝化膜中的应用，所述有机化合物如式(2)所示：
Ar 0-(L-R 1)n 1
(2)，
其中，Ar 0选自取代或未取代的环原子数为6～50的芳香基、取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基、取代或未取代的环原子数为6～50的芳香胺基中的任意一种；
L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基；
R 1为含氧酸基团；
n 1选自1～3任一整数；
或者，所述有机化合物为式(2)所示化合物的含氧酸根盐。
第四方面，本申请提供一种钝化膜，所述钝化膜的组分包括式(2)所示的有机化合物和/或式(2)所示化合物的含氧酸根盐：
Ar 0-(L-R 1)n 1
(2)，
其中，Ar 0选自取代或未取代的环原子数为6～50的芳香基、取代或未 取代的环原子数为5～50的杂芳香基、取代或未取代的环原子数为6～50的芳香胺基中的任意一种；
L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基；
R 1为含氧酸基团；
n 1选自1～3任一整数。
第五方面，本申请提供第四方面的钝化膜的制备方法，包括如下步骤：
将所述式(2)所示有机化合物和/或所述式(2)所示化合物的含氧酸根盐及溶剂混合，制备混合液；
将所述混合液涂覆在基材表面，干燥，得到钝化膜。
第六方面，本申请提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括层叠设置的空穴传输层和钝化层，所述空穴传输层的组分包括金属氧化物，所述钝化层包括式(2)所示的有机化合物和/或式(2)所示化合物的含氧酸根盐：
Ar 0-(L-R 1)n 1
(2)，
其中，Ar 0选自取代或未取代的环原子数为6～50的芳香基、取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基、取代或未取代的环原子数为6～50的芳香胺基中的任意一种；
L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基；
R 1为含氧酸基团；
n 1选自1～3任一整数。
第七方面，本申请提供一种用电装置，所述用电装置包括第六方面提供的太阳能电池。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图 标号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请一实施方式的太阳能电池的示意图；
图2为本申请一实施方式的太阳能电池用作电源的用电装置的示意图。
附图标记说明：
10太阳能电池；11第一电极；12空穴传输层；13钝化层；14钙钛矿层；15电子传输层；16缓冲层；17第二电极；20用电装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)， 同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本发明中，术语“烷烃基”指的是烷烃失去一个氢后形成的基团，例如甲烷失去一个氢后形成甲基；“烷烃亚基或亚烷基”指的是烷烃失去两个氢后形成的基团，例如甲烷失去两个氢后形成亚甲基。
术语“链烷烃”是指碳原子都以碳碳单键相连且不成环，其余的价键都与氢结合而成的烷烃，包括直链烷烃和支链烷烃。
本发明中，“链烷烃亚基”的碳原子数可以为1至10，包括1、2、3、4、5、6、7、8、9或10，是指包含1～10个碳原子的链烷烃(即C1～10链烷烃)失去两个氢后形成的基团，具体实例包括C1链烷烃、C2链烷烃、C3链烷烃、C4链烷烃、C5链烷烃、C6链烷烃、C7链烷烃、C8链烷烃、C9链烷烃或C10链烷烃失去两个氢后形成的基团，“C1～10链烷烃”非限制性实例包括甲烷、乙烷、正丙烷、异丙烷、正丁烷、异丁烷、2-乙基丁烷、3,3-二甲基丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、1-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2-乙基戊烷、4-甲基-2-戊烷、正己烷、1-甲基己烷、2-乙基己烷、2-丁基己烷、正庚烷、1-甲基庚烷、2,2-二甲基庚烷、2-乙基庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷。换言之，“C1～10链烷烃亚基”的非限制性实例包括上述链烷烃失去两个氢后形成的基团。
在本发明中，“环原子数”表示键合成环状的原子的数目，该环被取代基所取代时，取代基所包含的原子不包括在成环原子内。关于以下所述的“环原子数”，在没有特别说明的条件下也是同样的，例如，苯环的环原子数为6，萘环的环原子数为10，噻吩的环原子数为5。
“芳香基”指至少包含一个芳环的烃基，包括非稠环芳基及稠环芳基。稠环芳基是指两个或多个芳香环通过共用的两个相邻的环原子连接后形成的基团，即稠环。
“杂芳香基”指至少一个成环原子是杂原子芳环基团。杂原子包括但不限于N、P、O、S。
“芳香胺基”是指氮原子与上述芳香基中的一个成环原子通过化学键直接相连接形成的基团。
本发明“芳香基”的非限制性实例包括：苯、萘、蒽、荧蒽、菲、苯并菲、二萘嵌苯、并四苯、芘、苯并芘、苊或芴等；“杂芳香基”的非限制性实例包括：三嗪、吡啶、嘧啶、咪唑、呋喃、噻吩、苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚、咔唑、吡咯并咪唑、吡咯并吡咯、噻吩并吡咯、噻吩并噻吩、呋喃并吡咯、呋喃并呋喃、噻吩并呋喃、苯并异噁唑、苯并异噻唑、苯并咪唑、喹啉、异喹啉、邻二氮萘、喹喔啉、菲啶、伯啶、喹唑啉、喹唑啉酮、二苯并呋喃、二苯并噻吩、咔唑等；“芳香胺基”的非限制性实例包括：取代或未取代的苯胺、取代或未取代的二苯胺或取代或未取代的三苯胺。
本发明中，基团中未指明连接位点时，表示基团中任选可连接位点作为连接位点。
本发明中，取代基相连的单键贯穿相应的环，表述该取代基可与环的任选位置连接，例如 中R与苯环的任一可取代位点相连，当R取H时，代表不存在取代基， 此时即为苯。
本发明中，“取代或未取代”表示所定义的基团可以被取代，也可以不被取代。当所定义的基团被取代时，应理解为任选被本领域可接受的基团所取代，包括但不限于：C1-30烷基、含有3-20个环原子的杂环基、含有5-20个环原子的芳基、含有5-20个环原子的杂芳基。
在本发明中，同一取代基多次出现时，可独立选自不同基团。如
中含有多个R 3或多个R 2时，则各个R 3和R 2可独立选自不同基团。进一步地，当R 3或R 2为H时，此时代表苯环上的氢未被其他取代基取代。
本发明中，“※”表示连接位点。
本发明中，当两个基团由一连接点连接时，例如 中，当R选自单键时，即代表两个基团不需要通过具体的基团连接，直接以单键连接，即为
本发明中，当结构示意图中的两个环状结构中至少共用两个成环原子时，代表两个环状结构稠合，若其中一个环状结构基团选自H时，则代表这个环状结构不存在。例如 中，Ar 4或Ar 5选自H时，代表Ar 4或Ar 5不存在，如Ar 4和Ar 5均为H时，该结构即为
如背景技术所述，采用氧化镍等金属氧化物作为制备钙钛矿太阳能电池时的空穴传输层材料时，会钙钛矿层与穴传输层的界面缺陷过多或空穴传输速度不平衡，增加界面处的电荷复合，从而降低太阳能电池的开路电压和填充因子，进而降低太阳能电池的光电转化效率及其稳定性。因此界面钝化是科研人员用来提升电池器件效率的一种主要手段，常通过在空穴传输层及钙钛矿层之间增加一层钝化层，以此来钝化三价镍等金属离子。
传统技术中，常以聚合物制备钝化膜，例如以聚苯乙烯制备界面钝化膜，然而，本申请技术人员在实际生产研发过程中发现：以聚苯乙烯等聚合物作为钝化材料制备钝化膜时，厚度及平整度难以控制，而钝化膜的厚度若太高，会抑制载流子的提取，导致电池效率的大幅度降低，同时聚合 物实质是具有不同分子量的分子链的混合物，各分子的聚合度有差异，会导致分子量变化区间较大，从而导致钝化膜的重复性较低，此外，聚合物与氧化镍及钙钛矿的能级匹配不适应，会导致载流子提取的过程存在能垒，增加提取的难度，反而会导致电池开压降低。
一技术尝试采用含有可以与金属结合的官能团的小分子盐类制备钝化层，利用可以与金属结合的官能团从而钝化三价镍。然而，本申请技术人员在实际生产研发过程中偶然发现：这类小分子盐类也难以形成平整的钝化膜，由此对制得的太阳能电池的光转换效率极其稳定性的提升非常有限。
由此，本申请技术人员通过大量创造性实验，获得本申请中既能钝化金属，同时具有优异成膜性的有机化合物，用于制备钝化膜时，能提高太阳能电池器件的光电转化效率及其稳定性。
本申请一实施方式提供了一种有机化合物，该有机化合物如式(1)所示：
Ar-(L-R 1)n 1
(1)，
其中，Ar选自取代或未取代的环原子数为6～50的芳香基、取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基，如式(A)所示的芳香胺基中的任意一种：
L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基；R 1为含氧酸基团；
Ar 1～Ar 3分别独立地选自H、取代或未取代的碳原子数为2～30的烯烃基、取代或未取代的碳原子数为7～30的芳香基团中的任意一种，且Ar 1～Ar 3中至少一个选自取代或未取代的碳原子数为7～30的芳香基团；
n 1选自1～3任一整数；
或者，上述有机化合物为式(1)所示化合物的含氧酸根盐。
上述有机化合物中，将具有特定基团结构的Ar、L及R 1有机结合形成式(1)有机化合物或进一步形成含氧酸根盐，其中，L选自碳原子数为 1～10的链烷烃亚基，且与Ar及R 1分别连接，从而形成有机整体，R 1为含氧酸基团，可以与三价镍等金属离子结合，从而能起到钝化金属离子的作用，同时L起到减小空间位阻的作用，上述Ar、L及R 1有机结合形成的有机化合物可通过分子间相互作用形成具有有序结构的聚集体，自组装能力强，从而能制得平整的自组装钝化膜，能提高钝化膜的性能，用于制备太阳能电池时，能提高太阳能电池的光电转化效率及其稳定性。
进一步地，上述有机化合物应用于制备太阳能电池的钝化膜时，一方面，调控L中的碳原子数，可以提高钝化膜的疏水性，以进一步抑制水氧对钙钛矿吸光材料的负面影响；另一方面，Ar中特定的基团结构使有机化合物具有与太阳能电池中其他功能层材料相适配的能级，如此，可进一步提高太阳能电池的光转换效率及稳定性。
且，本申请的有机化合物中，具有特定结构基团的Ar与R 1之间的相互引力较小，由此在有机化合物自组装成膜过程中，可避免有机物分子头尾结构相互吸引，保证有机物分子与分子之间通过分子间相互作用形成具有有序结构的聚集体，使成膜向形成平整的单层膜的方向进行，有利于形成厚度均匀平整的钝化膜，进而提高太阳能电池的光转换效率及稳定性。
在其中一些实施例中，链烷烃亚基为直链型烷烃亚基。
优选地，L选自碳原子数为3～11的链烷烃亚基。
进一步调控L中的碳原子数，在减小有机化合物空间位阻的同时，提高有机化合物的疏水性，进一步提高太阳能电池的光转换效率及稳定性。
在其中一些实施例中，L选自碳原子数为3～11的直链烷烃亚基。
进一步地，L选自碳原子数为3～8的直链烷烃亚基。
更进一步地，L选自碳原子数为3～6的直链烷烃亚基。
L的非限制性举例包括如下结构：
其中，※表示连接位点。
在其中一些实施例中，R 1每次出现，分别独立地选自膦酸基团、磺酸基团、羧酸基团、亚磺酸基团、硼酸基团和硅酸基团中的任意一种。
R 1每次出现，分别独立地选自如下结构中的任意一种：
※表示连接位点。
在其中一些实施例中，上述取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基中的杂原子选自N、O和S中的至少一种。
当Ar为取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基时，杂原子选自N、O和S中的至少一种，使得有机化合物具有与常用的金属氧化物空穴传输材料及钙钛矿材料更适配的能级，在应用于制备太阳能电池的钝化膜时，进一步提高太阳能电池的性能。
在其中一些实施例中，上述取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基中，至少一个杂原子为N。
在其中一些实施例中，Ar选自环原子数为6～30的芳香基、环原子数为5～30的杂芳香基或如式(A)所示的芳香胺基中的任意一种。
在其中一些实施例中，Ar选自环原子数为8～30的稠芳香基、环原子数为8～30的稠杂芳香基或取代或如式(A)所示的芳香胺基中的任意一种。
Ar选自式(A)～(C)中的任意一种：
※表示连接位点。
其中，X 1、X 2分别独立地选自单键、C(R 4R 5)、O、S、N、NR 4、C＝O或S＝O中的任意一种，且X 1和X 2不同时为单键。
需要说明的是，上式中，X 1、X 2不同时为单键，则N在该式中的存在形式有两种：N和NR 4，例如形成五环时，可以是
在其中一些实施例中，X 1、X 2分别独立地选自单键、C(R 4R 5)、O、S、NR 4、C＝O或S＝O中的任意一种，且X 1和X 2不同时为单键。
在其中一些实施例中，X 1、X 2分别独立地选自单键、C(R 4R 5)、NR 4、C＝O或S＝O中的任意一种，且X 1和X 2不同时为单键。
在其中一些实施例中，X 1、X 2分别独立地选自单键、C(R 4R 5)和NR 4、中的任意一种，且X 1和X 2不同时为单键。
Y 1、Y 2和Y 3分别独立地选自C(R 4R 5)、O、S、N、NR 4、C＝O或S＝O中的任意一种。
在其中一些实施例中，Y 1、Y 2和Y 3分别独立地选自C(R 4R 5)、O、S、N、NR 4中的任意一种。
在其中一些实施例中，Y 1、Y 2和Y 3分别独立地选自C(R 4R 5)、O、S、NR 4中的任意一种。
在其中一些实施例中，上述NR 4中的R 4每次出现，分别独立地选自H、D、取代或未取代的碳原子数为1～5的烷烃基、如下结构中的任意一种：
Y 4每次出现时，分别独立地选自CR 9或N，且同一结构式中的Y 4不同时为N；
Y 5每次出现时，分别独立地自CR 9R 10或NR 9；
R 9～R 10每次出现时，分别独立地选自H、D、取代或未取代的具有1至10个碳原子的直链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子的支链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子环烷基中的任意一种。
※表示与NR 4中的N的连接位点。
R 2～R 5每次出现，分别独立地选自H、D、卤素基团、-N(R 6) 2、-CONR 6、-OCOR 6、取代或未取代的碳原子数为1～30的烷烃基、取代或未取代的碳原子数为6～30的芳香基团、取代或未取代的碳原子数为5～30的杂芳香基团中的任意一种。
R 2～R 5每次出现，分别独立地选自H、D、卤素基团、-N(R 6) 2，-CONR 6、-OCOR 6、取代或未取代的碳原子数为1～20的直链烷烃基、取代或未取代的碳原子数为6～20的芳香基团、取代或未取代的碳原子数为5～20的杂芳香基团中的任意一种。
卤素基团包括F、Cl、Br、I中的任意一种。
上述-CONR 6代表酰胺化合物，结构可表示为-C(＝O)NR 6；-OCOR 6代表酯类化合物，结构可表示为-OC(＝O)R 6。
R 6每次出现，分别独立地选自H、D、取代或未取代的碳原子数为1～30的烷烃基、取代或未取代的碳原子数为2～30的烯烃基、取代或未取代的碳原子数为6～30的芳香基团、取代或未取代的碳原子数为5～30的杂芳香基团中的任意一种。
在其中一些实施例中，R 6每次出现，分别独立地选自H、D、未取代的碳原子数为1～15的直链烷烃基、未取代的碳原子数为2～10的直链烯烃基、未取代的碳原子数为6～20的芳香基团、未取代的碳原子数为5～20的杂芳香基团中的任意一种。
Ar 4和Ar 5分别独立地选自H、取代或未取代的碳原子数为6～30的芳香基团、取代或未取代的碳原子数为5～30的杂芳香基团中的任意一种。
在其中一些实施例中，Ar 4和Ar 5分别独立地选自H、碳原子数为6～20的芳香基团、碳原子数为5～20的杂芳香基团中的任意一种。
n 2和n 3分别独立地选自1～4任一整数。
n 2和n 3分别独立地选自1、2、3或4。
在其中一些实施例中，Ar 4和Ar 5分别独立地选自H、如下结构中的任意一种：
其中：Y 6选自CR 7R 8、O、S、S＝O或C＝O中的任意一种。
在其中一些实施例中，Y 6选自CR 7R 8、O、S中的任意一种。
X 3每次出现时，分别独立地表示CR 7或N，且同一结构式中的X 3不同时为N。
R 7和R 8每次出现时，分别独立地选自H、D、取代或未取代的具有1至10个碳原子的直链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子的支链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子的环烷基中的任意一种。
在其中一些实施例中，Ar 1～Ar 3分别独立地选自H、碳原子数为2～30的烯烃基、碳原子数为7～30的芳香基团中的任意一种，且Ar 1～Ar 3中至少一个选自碳原子数为7～30的芳香基团。
在其中一些实施例中，Ar 3～Ar 5分别独立地选自H、碳原子数为6～10的环状烯烃基、碳原子数为7～20的芳香基团中的任意一种，且Ar 3～Ar 5中至少一个选自碳原子数为7～20的芳香基团。
在其中一些实施例中，Ar 1～Ar 3中至少一个选自如下结构中的一种，
X 4每次出现时，分别独立地表示CR 11。
R 11每次出现时，分别独立地选自H、D、取代或未取代的具有1至10个碳原子的直链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子的支链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子的环烷基。
在其中一些实施例中，Ar选自如下结构中的任意一种：
其中，R 2～R 3、n 2～n 3的含义同上所述。
在其中一些实施例中，上述式(1)所示化合物的含氧酸根盐包括阴离子和阳离子，阴离子为上述式(1)所示化合物中的含氧酸基团中的至少一个醇羟基失去H形成，上述阳离子选自金属离子或NH 4 +。
在其中一些实施例中，阳离子选自Na +、K +、Mg 2+、Li +、Ca 2+、Cu 2+、Fe 2+、Mn 2+、Zn 2+、Sn 2+或NH 4 +中的任意一种。
需要说明的是，当上述阳离子的价态为+2价及更高的价态时，对应阴离子的价态为相应的负价态，若对应阴离子的价态为+1价，则阴离子的为两个或多个，换言之，上述式(1)所示化合物的含氧酸根盐中上述式(1)所示化合物的含氧酸根盐和阳离子的价态代数和为0。
本发明一实施方式，提供一种有机化合物作为金属钝化剂的应用，该有机化合物如式(1)所示：
Ar 0-(L-R 1)n 1
(2)，
其中，Ar 0选自取代或未取代的环原子数为6～50的芳香基、取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基、取代或未取代的环原子数为6～50的 芳香胺基中的任意一种；
L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基；
R 1为含氧酸基团；
n 1选自1～3任一整数；
或者，该有机化合物为式(2)所示化合物的含氧酸根盐。
L、R 1及n 1的含义及选择范围同上所述。
在其中一些实施例中，Ar 0中，上述取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基中的杂原子选自N、O和S中的至少一种。
当Ar 0为取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基时，杂原子选自N、O和S中的至少一种，使得有机化合物具有与常用的金属氧化物空穴传输材料及钙钛矿材料更适配的能级，在应用于制备太阳能电池的钝化膜时，进一步提高太阳能电池的性能。
在其中一些实施例中，Ar 0中，上述取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基中，至少一个杂原子为N。
在其中一些实施例中，Ar 0选自取代或未取代的环原子数为6～30的芳香基、取代或未取代的环原子数为5～30的杂芳香基、取代或未取代的环原子数为6～30的芳香胺基中的任意一种。
在其中一些实施例中，Ar选自取代或未取代的环原子数为8～30的稠芳香基、取代或未取代的环原子数为8～30的稠杂芳香基、取代或未取代的环原子数为6～30的芳香胺基中的任意一种。
Ar选自式(B)～(D)中的任意一种：
※表示连接位点。
其中，X 1、X 2、Y 1、Y 2、Y 3、Y 4、Y 5、R 2～R 5、Ar 4和Ar 5、n 2和n 3的 含义及选择范围同上。
在其中一些实施例中，Ar 01～Ar 03分别独立地选自H、取代或未取代的碳原子数为2～30的烯烃基、取代或未取代的碳原子数为6～30的芳香基团中的任意一种，且Ar 01～Ar 03中至少一个选自取代或未取代的碳原子数为6～30的芳香基团。
在其中一些实施例中，Ar 01～Ar 03分别独立地选自H、碳原子数为6～10的环状烯烃基、碳原子数为6～20的芳香基团中的任意一种，且Ar 01～Ar 03中至少一个选自碳原子数为6～20的芳香基团。
在其中一些实施例中，Ar 01～Ar 03中至少一个选自如下结构中的一种，
X 4的含义及选择范围同上。
在其中一些实施例中，Ar 0选自如下结构中的任意一种：
其中，R 2～R 3、n 2～n 3的含义同上所述。
本申请实施例的技术方案中，将具有特定基团结构的Ar 0、L及R 1有机结合形成式(1)有机化合物或进一步形成含氧酸根盐，其中，L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基，且与Ar 0及R 1分别连接，从而形成有机整体，R 1为含氧酸基团，可以与三价镍等金属离子结合，从而能起到钝化金属离子的作用。
在其中一些实施例中，上述金属钝化剂为镍金属钝化剂或锌金属钝化 剂或钼金属钝化剂。
本发明一实施方式，提供一种有机化合物在制备钝化膜中的应用，该有机化合物如式(2)所示，或者该有机化合物为式(2)所示化合物的含氧酸根盐。
式(2)或式(2)所示化合物的含氧酸根盐的结构同上，不再赘述。
本发明一实施方式，提供一种钝化膜，该钝化膜的组分包括式(2)所示的有机化合物和/或式(2)所示化合物的含氧酸根盐。
式(2)或式(2)所示化合物的含氧酸根盐的结构同上，不再赘述。
上述有机化合物中，L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基，且与Ar 0及R 1分别连接，从而形成有机整体，R 1为含氧酸基团，可以与三价镍等金属离子结合，从而能起到钝化金属离子的作用，同时L起到减小空间位阻的作用，上述Ar 0、L及R 1有机结合形成的有机化合物可通过分子间相互作用形成具有有序结构的聚集体，自组装能力强，从而能制得平整的自组装钝化膜，能提高钝化膜的性能。进一步地，一方面，调控L中的碳原子数，可以提高钝化膜的疏水性，以进一步抑制水氧对钙钛矿吸光材料的负面影响；另一方面，Ar 0中特定的基团结构使有机化合物具有与太阳能电池中其他功能层材料相适配的能级，如此，可进一步提高太阳能电池的光转换效率及稳定性。
在其中一些实施例中，上述钝化膜为单层膜。
在其中一些实施例中，上述钝化膜的厚度为0.1nm～10nm。
在其中一些实施例中，上述钝化膜的厚度为0.1nm～5nm。
本发明一实施方式，还提供上述钝化膜的制备方法，包括如下步骤S10～S20。
步骤S10、将式(2)所示有机化合物和/或式(2)所示化合物的含氧酸根盐及溶剂混合，制备混合液。
式(2)或式(2)所示化合物的含氧酸根盐的结构同上，不再赘述。
步骤S20、将上述混合液涂覆在基材表面，干燥，得到钝化膜。
在其中一些实施例中，上述溶剂为有机溶剂；进一步地，上述溶剂选自醇类溶剂、芳香类溶剂、酰胺类溶剂及亚砜类溶剂中的至少一种。
在其中一些实施例中，上述溶剂选自甲醇、异丙醇、乙醇和氯苯中的 至少一种。
在其中一些实施例中，混合液的浓度为0.1mg/mL～10mg/mL。
通过调节混合液的浓度，可进一步调节制得的钝化膜的厚度。
在其中一些实施例中，上述涂覆步骤可采用旋涂法、刮涂法和狭缝涂布法等。
在其中一些实施例中，上述干燥步骤用以去除溶剂，可通过退火或真空加热的方式将溶剂除去。
请参照图1，本申请提供一种太阳能电池10，该太阳能电池10包括层叠设置的空穴传输层12和钝化层13，空穴传输层12的组分包括金属氧化物，钝化层12包括式(2)所示的有机化合物和/或式(2)所示化合物的含氧酸根盐。
式(2)或式(2)所示化合物的含氧酸根盐的结构同上。
钝化层12中的有机化合物中，L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基，且与Ar 0及R 1分别连接，从而形成有机整体，R 1为含氧酸基团，可以与三价镍等金属离子结合，从而能起到钝化金属离子的作用，Ar 0中特定的基团结构使有机化合物具有与空穴传输层12相适配的能级，上述Ar 0、L及R 1有机结合形成的有机化合物可通过分子间相互作用形成具有有序结构的聚集体，进而能提高太阳能电池的光电转化效率及其稳定性。
可理解，上述空穴传输层12中的金属氧化物可以是本领域中常用的各类可作为空虚传输材料的金属氧化物。
在其中一些实施例中，空穴传输层12的组分包括氧化镍、氧化锌和氧化钼中的至少一种。
请继续参考图1，上述太阳能电池10还包括钙钛矿层14，钙钛矿层14位于钝化层13远离空穴传输层12的表面。
钝化层12中有机化合物可钝化空穴传输层12中的三价镍等金属离子，进而降低钙钛矿层14中产生的晶界缺陷，且钝化层12中有机化合物同时具有与钙钛矿材料相适配的能级，及具有优异的疏水性，能抑制水氧对钙钛矿吸光材料的负面影响，进而能提高太阳能电池的光电转化效率及其稳定性。
可理解，钙钛矿层14中的组分包括本领域常用的钙钛矿材料。
在其中一些实施例中，钙钛矿材料的化学式满足ABX 3或A 2CDX 6；其中，A为无机阳离子或有机铵阳离子或这两种的混合物，可以是甲脒离子(FA)、甲铵离子(MA)和Cs中的至少一种；B为无机金属阳离子，可以为Pb离子、Sn离子中的至少一种；C为贵金属阳离子，常见为Ag+；D为重金属或稀有金属阳离子，可以为铋阳离子Bi 3+、锑阳离子Sb 3+、以及铟阳离子In 3+中的至少一种；X氧或卤族元素，可以为O、Br和I的至少一种。
在其中一些实施例中，上述钙钛矿层14的带隙在1.20eV～2.30eV，厚度为200nm～1000nm。
请继续参考图1，上述太阳能电池10还包括第一电极11、电子传输层15和第二电极17。
其中，第一电极11位于空穴传输层12远离钝化层13的表面，电子传输层15位于钙钛矿层14远离钝化层13的表面，第二电极17位于电子传输层15远离钙钛矿层14的表面。
在其中一些实施例中，第一电极11为透明导电电极，第一电极11的材质可以是FTO、ITO、AZO、BZO、IZO。
在其中一些实施例中，电子传输层15中的组分可以是本领域常用的电子传输材料，非限制性实例包括：[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)、[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯(PC71BM)、富勒烯C60(C60)、富勒烯C70(C70)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等。
在其中一些实施例中，第二电极17的材质可以是本领域常用的电极材料，包括但不限于以下材料：Ag、Cu、C、Au、Al、ITO、AZO、BZO、IZO等。
在其中一些实施例中，请继续参考图1，上述太阳能电池10还包括缓冲层16，缓冲层16位于电子传输层15和第二电极17之间。
缓冲层16的组分可以是上述有机化合物，也可以是本领域其他的缓冲钝化材料。
本发明一实施方式，还提供一种用电装置，该用电装置包括上述太阳能电池。
上述太阳能电池的光转化效率高且稳定性好，可提高用电装置的效率 及寿命。
在其中一些实施例中，上述太阳能电池可以用作用电装置的电源，也可以用作用电设备的能量存储单元。
进一步地，上述用电装置可以包括移动设备，例如手机、笔记本电脑等，电动车辆、电气列车、船舶及卫星、储能系统等，但不限于此。
图2是作为一个示例的用电装置。该用电装置20为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。
作为另一个示例的用电装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。
具体实施例
实施例1
(1)提供如下化合物A：
具体步骤如下：
(1)：9-(2-溴乙基)-9H-咔唑的合成:
将1.672g咔唑溶于25mL的1,2-二溴乙烷中，搅拌使其混合均匀，随后加入0.5g的四丁基溴化铵和50wt％KOH水溶液3mL，将温度升至50℃，搅拌72h后停止反应，产物用二氯萃取，有机相用无水MgSO 4干燥，然后进行旋蒸除去溶剂后得到粗产物，粗产物经过柱子提纯，流动相为体积比为1:10的丙酮和正己烷的混合。
(2)：2-(9H-咔唑-9-乙基)膦酸二乙酯的合成：
将1g的9-(2-溴乙基)-9H-咔唑溶解在15mL的亚磷酸三乙酯中，加热回流，反应24h，反应后通过旋蒸除去大部分的有机溶剂，产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:4的丙酮和正己烷的混合液，得到2-(9H-咔唑-9- 乙基)膦酸二乙酯，结构如下：
(3)：2-(9H-咔唑-9-乙基)膦酸(化合物A)的合成：取1g2-(9H-咔唑-9-乙基)膦酸二乙酯溶于20mL乙醇中，加入10mLNaOH饱和溶液，于60℃反应24h，随后滴加盐酸，将pH调至酸性，反应后通过旋蒸除去溶剂，然后将其溶于二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，再用无水硫酸镁干燥，浓缩除去大部分的溶剂后得到粗产物，粗产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:4的乙酸乙酯和正己烷的混合液。
对获得的目标产物化合物A进行核磁测试，数据如下：
1HNMR:δ1.83(2H,s),δ2.83(2H,t,J＝6.1Hz),4.24(2H,t,J＝6.1Hz),7.13(2H,ddd,J＝8.0,7.6,2.3Hz),7.30(2H,ddd,J＝8.0,7.6,1.6Hz),7.52(2H,ddt,J＝8.0,2.3,0.5Hz),7.68(2H,ddd,J＝8.0,1.6,0.5Hz).
(2)太阳能电池的制备，具体步骤如下：
1、取20片规格为2.0*2.0cm的FTO导电玻璃，两端通过激光刻蚀各去掉0.35cm的FTO，裸露出玻璃基底。
2、用水、丙酮、异丙醇依次超声清洗刻蚀后的FTO导电玻璃。
3、将清洗后的FTO导电玻璃在氮气枪下吹干溶剂，放入紫外臭氧机中进行紫外臭氧清洗处理。
4、在紫外臭氧清洗处理后的FTO基片上以4000rpm/s的速率旋涂10mg/mL的氧化镍纳米颗粒(水为溶剂)空穴传输层后，在100℃热台上退火处理30分钟。
5、将上述化合物A溶于甲醇中，溶解后得到浓度为0.5mg/mL自组装分子溶液；在氧化镍基片上以3000rpm/s旋涂自组装分子，以抽真空的方式干燥，形成钝化层，厚度为1nm。
6、称取223mg碘化铅PbI 2、80mg碘甲脒FAI、15mg氯甲胺(MACl)溶解在0.8mL DMF与0.2mL DMSO的混合溶液中，搅拌3h，用0.22μm有机滤膜过滤，得到钙钛矿前驱体溶液，在钝化层上以3000rpm/s旋涂钙钛矿前驱液，100℃下退火30min，冷却至室温，形成钙钛矿层，其中钙钛矿层中的活性物质为CsFAMA体系，厚度为500nm。
7、将PCBM溶于氯苯，形成浓度为20mg/mL的电子传输材料溶液，在钙钛矿层上以1500rpm/s旋涂电子传输材料溶液，于100℃下退火10min，形成电子传输层，厚度为50nm；紧接着以5000rpm/s旋涂其钝化材料BCP溶液(BCP溶于异丙醇，浓度0.5mg/mL)，形成钝化层，厚度为5nm，然后放入蒸镀机，蒸镀金属电极Ag，获得电池器件标记为电池1。
(3)对制得的太阳能电池的性能进行测试，具体步骤如下：
采用光焱的太阳光模拟器，参照国家标准IEC61215进行测试，采用晶硅太阳能电池校正光的强度，使其达到一个太阳强度，AM1.5，电池与数字源表连接，光照下测其光电转化效率。具体结果请见表1。
实施例2
实施例2与实施例1相同，区别仅在于：步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用化合物B(CAS：13505-00-5)，结构如下：
其他步骤及条件与实施例1相同。
实施例3
实施例3与实施例1相同，区别仅在于：步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用化合物C，结构如下：
具体步骤如下：
(1)将3.26g(20mmol)的2-氯乙烷磺酰氯，1.2g(20mmol)的异丙醇和40ml的1,2-二氯乙烷混合于圆底烧瓶1中，将温度降至0℃。另取一烧瓶，称取3.34g(20mmol)咔唑，溶于20ml的1,2-二氯乙烷中，充分搅拌至完全溶解得到咔唑溶液。将咔唑溶液逐滴加入到圆底烧瓶1中，滴加结束后，将反应温度恢复至室温，继续反应4h。抽滤、干燥、浓缩后，粗产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:8的二氯甲烷和正己烷的混合液。纯化得到中间体C-1，结构如下：
(2)取一圆底烧瓶，将中间体C-1溶于乙醇中，另取一小瓶，配制饱和氢氧化钠溶液，将氢氧化钠逐滴加入到产物1中，直至溶液变浑浊，pH值为11，将温度调至60℃，继续搅拌水解反应3h，然后逐滴加入盐酸调节 pH值，当pH调至2时，停止滴加，旋蒸除去体系中的乙醇，加入少量的水，用乙酸乙酯进行萃取，合并油相，干燥浓缩，粗产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:4的乙酸乙酯和正己烷的混合液。纯化得到化合物C。
对获得的目标产物C进行核磁测试，数据如下：
1HNMR:δ2.53(1H,s),δ3.79(2H,t,J＝6.5Hz),4.29(2H,t,J＝6.5Hz),7.13(2H,ddd,J＝8.0,7.6,2.3Hz),7.30(2H,ddd,J＝8.0,7.6,1.6Hz),7.53(2H,ddt,J＝8.0,2.3,0.5Hz),7.69(2H,ddd,J＝8.0,1.6,0.5Hz).
其他步骤及条件与实施例1相同。
实施例4
实施例4与实施例1相同，区别仅在于步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用化合物D，结构如下：
具体步骤如下：
(1)取一洁净干燥的反应瓶，将7g 3,3′-二溴-2,2′-双噻吩(21.60mmol)、1.23g CuI(21.60mmol)、2.29g二甲基乙二胺(25.92mmol)和10.45g碳酸钾(75.61mmol)混合于圆底烧瓶中，然后加入蒸馏的70mL甲苯和0.1mL的去离子水，用氮气冲洗置换反应瓶的中气氛，然后加入3.14g苯甲酰胺(25.92mmol)，添加完后使用氩气抽放气三次，密封并插上一氩气球。反应在110℃下回流48h，然后冷却至室温后，通过柱色谱法(硅胶、流动相为体积比为1：2的二氯甲烷与石油醚混合溶液)纯化粗产物，得到白色结晶固体4H-二噻吩并吡咯，结构如下：
(2)将3.58g(20mmol)的3-氯丙烷磺酰氯，1.2g(20mmol)的异丙醇和40ml的1,2-二氯乙烷混合于圆底烧瓶1中，将温度降至0℃。另取一烧瓶，称取(20mmol)4H-二噻吩并吡咯，溶于20ml的1,2-二氯乙烷中，充分搅拌至完全溶解得到4H-二噻吩并吡咯溶液。将4H-二噻吩并吡咯溶液逐滴加入到圆底烧瓶1中，滴加结束后，将反应温度恢复至室温，继续反应4h，然后抽滤、采用硫酸镁对滤液进行除水干燥、浓缩，粗产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:8的乙酸乙酯和正己烷的混合液。纯化得到4H-二噻吩并吡咯丙基磺酸异丙酯，结构如下：
(3)取一圆底烧瓶，将4H-二噻吩并吡咯丙基磺酸异丙酯溶于乙醇中，另取一小瓶，配制饱和氢氧化钠溶液，将氢氧化钠逐滴加入到产物1中，直至溶液变浑浊，pH值为11，将温度调至60℃，继续搅拌水解反应3h，然后逐滴加入盐酸调节pH值，当体系pH至2时，停止滴加盐酸，旋蒸除去体系中的乙醇，加入少量的水，用乙酸乙酯进行萃取，合并油相，干燥浓缩产物，粗产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:8的二氯甲烷和正己烷的混合液。纯化得到化合物D。
对获得的目标产物D进行核磁测试，数据如下：
1HNMR:δ1.85(1H,s),δ2.09(2H,tt,J＝6.7,6.3Hz),3.48(2H,t,J＝6.7Hz),3.95(2 H,t,J＝6.3Hz),7.08(2H,d,J＝6.4Hz),7.58(2H,d,J＝6.4Hz).
其他步骤及条件与实施例1相同。
实施例5
实施例5与实施例1相同，区别仅在于：步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用化合物F，结构如下：
具体步骤如下：
(1)取一洁净干燥的圆底烧瓶，将60ml亚磷酸二乙酯(0.35mol)加入到圆底烧瓶中，然后加入3.5g 1-溴-4-(2-溴乙基)苯(13.2mmol)，混合物回流加热24小时。冷却至室温后，干燥、浓缩混合物，粗产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:4的乙酸乙酯和正己烷的混合液。纯化得到中间体F-1([2-(4-溴苯基)乙基]膦酸二乙酯)，结构如下所示：
(2)取一洁净干燥的反应瓶，将9.6g中间体F-1(29mmol)、4.9g二苯胺(29mml)、0.5gPd 2(dba) 3(0.58mmol)、2.316mL三特丁基膦(2.32mmol)和18.86g碳酸铯(58mmol)混合于反应瓶中，加入100mL甲苯，通过双排管，对反应瓶充放气三次，密封并插入一氩气球，110℃反应8h，反应后降至室温，过滤、对滤液进行除水干燥、浓缩混合物，粗产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:8的乙酸乙酯和正己烷的混合液。纯化得到中间体F-2，结构如下所示：
(3)取一洁净干燥的圆底烧瓶，将中间体F-2加入圆底烧瓶中，并维持氩气气氛，然后加入50mL1,4-二氧六环中并滴加3.46mL溴三甲基硅烷(26mmol)，将反应在氩气气氛下在25℃搅拌反应22小时，反应结束后，加入甲醇(3ml)并继续搅拌3h，滴加蒸馏水(10ml)，直至溶液不透明，搅拌 过夜，然后滤出固体产物，用水洗涤固体产物，再将固体产物溶解在四氢呋喃至完全溶解，加入正己烷直至不再有沉淀析出。过滤出固体产物并用正己烷洗涤，得到化合物F。
对获得的目标产物F进行核磁测试，数据如下：
1HNMR:δ1.95(2H,s),δ2.52(2H,t,J＝6.3Hz),2.90(2H,t,J＝6.3Hz),6.40(2H,ddd,J＝8.2,1.3,0.5Hz),7.00-7.36(12H,7.06(tt,J＝7.8,1.2Hz),7.14(dtd,J＝8.2,1.2,0.5Hz),7.17(ddd,J＝8.2,1.6,0.5Hz),7.29(dddd,J＝8.2,7.8,1.5,0.5Hz)).
其他步骤及条件与实施例1相同。
实施例6
实施例6与实施例1相同，区别仅在于：步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用化合物G，结构如下：
具体步骤如下：
(1)[2-(4-溴苯基)乙基]膦酸二乙酯的合成：同实施例6步骤(1)。
(2)取一洁净干燥的反应瓶，将9.5g[2-(4-溴苯基)乙基]膦酸二乙酯(29mmol)、咔唑(29mml)、0.5gPd 2(dba) 3(0.58mmol)2.316mL三特丁基膦(2.32mmol)和18.86g碳酸铯(58mmol)混合于反应瓶中，加入100mL甲苯，通过双排管，对反应瓶充放气三次，密封并插入一氩气球， 110℃反应8h，反应后降至室温，过滤、将滤液除水干燥、浓缩得到混合物，粗产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:8的乙酸乙酯和正己烷的混合液。纯化得到中间体G-1，结构如下：
(3)取一洁净干燥的圆底烧瓶，将中间体G-1加入圆底烧瓶中，并维持氩气气氛，加入50mL1,4-二氧六环中并滴加3.46mL溴三甲基硅烷(26mmol)，在氩气气氛下、25℃下搅拌反应22小时。反应结束后，加入甲醇(3ml)并继续搅拌3h，滴加蒸馏水(10ml)，直至溶液不透明，搅拌过夜，然后滤出固体产物，用水洗涤固体产物，再将固体产物溶解在四氢呋喃至完全溶解，加入正己烷直至不再有沉淀析出。滤出固体产物并用正己烷洗涤，得到化合物G。
对获得的目标产物G进行核磁测试，数据如下：
1HNMR:δ1.83(2H,s),δ2.75(2H,t,J＝6.0Hz),3.02(2H,t,J＝6.0Hz),7.32-7.48(4H,7.39(ddd,J＝8.0,6.2,1.5Hz),7.41(ddd,J＝8.4,6.2,2.6Hz)),7.57(2H,ddd,J＝8.2,1.6,0.4Hz),7.71-7.90(6H,7.77(ddd,J＝8.2,1.5,0.4Hz),7.82(ddd,J＝8.4,1.5,0.5Hz),7.83(ddt,J＝8.0,2.6,0.5Hz)).
其他步骤及条件与实施例1相同。
实施例7
实施例7与实施例1相同，区别仅在于：步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用化合物H：
具体步骤如下：
取一洁净干燥的圆底烧瓶，加入30g(9H-芴-9-基)氯甲烷(0.140mol)、300mL丙酮和饱和Na 2SO 3水溶液(300ml)，并配备回流冷凝器，将混合物在90℃下搅拌8小时，然后冷却至环境温度，在30℃的真空条件下干燥去除丙酮，然后在冰浴条件下，添加100mL、6M的盐酸溶液，直到溶液的pH值变为约1，此时会有白色固体沉淀析出，过滤将其分离，并用乙醚反复清洗固体，在40℃下真空干燥得到化合物H。
对获得的目标产物H进行核磁测试，数据如下：
1HNMR:δ2.35(1H,s),δ3.98(2H,d,J＝5.3Hz),4.91(1H,t,J＝5.3Hz),7.29-7.43(4H,7.36(ddd,J＝8.5,6.9,1.4Hz),7.36(ddd,J＝7.6,6.9,1.1Hz)),7.66(2H,ddd,J＝7.6,1.4,0.5Hz),7.83(2H,ddd,J＝8.5,1.1,0.5Hz).
其他步骤及条件与实施例1相同。
实施例8
实施例8与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用化合物J，结构如下：
具体步骤如下：
(1)取一洁净干燥的反应瓶，加入2.94g碳酸钾(21.3mmol)、1g氨基甲酸叔丁酯(8.53mmol)、2.08g 2,3-二溴苯并[b]噻吩(7.11mmol)和30ml甲苯溶液中。在氮气电流下，加入0.25g N,N’二甲基乙二胺(2.13mmol)和1.35g碘化铜(7.11mmol)，并在125℃下搅拌12小时，然后冷却反应混合物，抽滤、滤液经硫酸镁干燥、再浓缩，粗产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:6的二氯甲烷和正己烷的混合液。析纯化得到中间体J-1，结构如下：
(2)将3.58g(20mmol)的2-氯乙烷磺酰氯，1.2g(20mmol)的异丙醇和40ml的1,3-二氯丙烷混合于圆底烧瓶1中，将温度降至0℃。另取一烧瓶，称取5.59g(20mmol)中间体J-1，溶于20ml的1,3-二氯丙烷中，充分搅拌至完全溶解，得到中间体1的溶液。将中间体1的溶液逐滴加入到圆底烧瓶1中，滴加结束后，将反应温度恢复至室温，继续反应4h。抽滤、干燥、浓缩后，粗产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:8的二氯甲烷和正己烷的混合液。纯化得到中间体J-2，结构如下：
(3)取一圆底烧瓶，将中间体2溶于乙醇中，另取一小瓶，配制饱和氢氧化钠溶液，将氢氧化钠逐滴加入到产物1中，直至溶液变浑浊，pH值为 11，将温度调至60℃，继续搅拌水解3h，得到水解产物(含如下结构化合物)：
在水解产物中逐滴加入盐酸调节pH值，当pH调至2时，停止滴加，旋蒸除去体系中的乙醇，加入少量的水，用乙酸乙酯进行萃取，合并油相，干燥浓缩产物，粗产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:4的乙酸乙酯和正己烷的混合液。纯化得到化合物J。
对获得的目标产物J进行核磁测试，数据如下：
1H NMR:δ1.83(1H,s),δ2.39(2H,tt,J＝6.4,6.3Hz),3.53(2H,t,J＝6.4Hz),4.49(2H,t,J＝6.3Hz),7.25(2H,ddd,J＝8.5,7.7,1.2Hz),7.44(2H,ddd,J＝7.8,7.7,1.5Hz),8.01-8.18(4H,8.08(ddd,J＝7.8,1.2,0.5Hz),8.11(ddd,J＝8.5,1.5,0.5Hz)).
其他步骤及条件与实施例1相同。
实施例9
实施例9与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用化合物K，结构如下：
具体步骤如下：
(1)将N3,N3,N6,N6-四苯基-9H-咔唑-3,6-二胺(CASNo.608527-58-8、20mmol)溶于25mL的1,2-二溴乙烷中，搅拌使其混合均匀，随后加入5g的四丁基溴化铵和50wt％KOH水溶液30mL，将温度升至50℃，搅拌72h后停止反应，产物用二氯萃取，有机相用无水MgSO 4干燥，然后进行旋蒸除去溶剂后得到粗产物，粗产物经过柱子提纯，流动相为体积比为1:10的丙酮和正己烷的混合，得到中间体K-1，结构如下：
(2)取一洁净干燥的圆底烧瓶，将60ml亚磷酸二乙酯(0.35mol)加入到圆底烧瓶中，将8.05g中间体K-1溶解在亚磷酸三乙酯中，混合物回流加热24小时。冷却至室温后，干燥、浓缩混合物，粗产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:2的二氯甲烷和正己烷的混合液。纯化得到中间体K-2， 结构如下：
(3)取一洁净干燥的圆底烧瓶，将中间体K-2转移至圆底烧瓶中，并维持氩气气氛，加入50mL1,4-二氧六环中并滴加3.46mL溴三甲基硅烷(26mmol)，在氩气气氛、25℃下搅拌反应22小时，再加入甲醇(3ml)并继续搅拌3h，滴加蒸馏水(10ml)，直至溶液不透明，搅拌过夜，然后滤出固体产物，用水洗涤，将固体产物溶解在四氢呋喃至完全溶解，加入正己烷直至不再有沉淀析出，滤出沉淀并用正己烷洗涤，得到化合物K。
对获得的目标产物K进行核磁测试，数据如下：
1HNMR:δ1.96(2H,s),δ2.72(2H,t,J＝7.0Hz),4.41(2H,t,J＝7.0Hz),6.70(2H,dd,J＝8.3,1.8Hz),6.84(8H,dtd,J＝8.2,1.2,0.5Hz),7.03(4H,tt,J＝7.8,1.2Hz),7.29(8H,dddd,J＝8.2,7.8,1.8,0.5Hz),7.49(2H,dd,J＝8.3,0.4Hz),7.63(2H,dt,J＝1.8,0.5Hz).
其他步骤及条件与实施例1相同。
实施例10
实施例10与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用化合物L，结构如下：
具体步骤如下：
取一洁净干燥的圆底烧瓶，加入5.5g化合物A(20mmol)，溶于20mL的无水乙醇中，另取0.8g氢氧化钠(20mmol)溶于20mL水中得到氢氧化钠溶液，将氢氧化钠溶液滴加至2-(9H-咔唑-9-乙基)膦酸中，旋蒸除去乙醇，加入水和乙酸乙酯，除去油相，在将水相中加入乙醇，浓缩除去溶剂后于60℃真空干燥，得到产物化合物L。
对获得的目标产物L进行核磁测试，数据如下：
1HNMR:δ1.85(1H,s),δ2.36-2.48(2H,2.42(t,J＝6.1Hz),2.42(t,J＝6.1Hz)),4.15-4.27(2H,4.21(t,J＝6.1Hz),4.21(t,J＝6.1Hz)),7.13(2H,ddd,J＝8.0,7.6,2.3Hz),7.30(2H,ddd,J＝8.0,7.6,1.6Hz),7.52(2H,ddt,J＝8.0,2.3,0.5Hz),7.68(2H,ddd,J＝8.0,1.6,0.5Hz).
实施例11
实施例11与实施例1相同，区别仅在于：步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用化合物M，结构如下：
具体步骤如下：
(1)：与实施例1步骤(1)相同，不同之处仅在于：将实施例1中的1,2-二溴乙烷替换成等摩尔量的1,2-二溴乙烷。
步骤(2)～步骤(3)参考实施例1步骤(2)～步骤(3)。
对获得的目标产物M进行核磁测试，数据如下：
1HNMR:δ1.83(2H,s),δ2.09(2H,tt,J＝7.4,6.3Hz),2.61(2H,t,J＝7.4Hz),4.39(2H,t,J＝6.3Hz),7.13(2H,ddd,J＝8.0,7.6,2.3Hz),7.30(2H,ddd,J＝8.0,7.6,1.6Hz),7.52(2H,ddt,J＝8.0,2.3,0.5Hz),7.68(2H,ddd,J＝8.0,1.6,0.5Hz).
实施例12
实施例12与实施例1相同，区别仅在于：步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用化合物N，结构如下：
具体步骤如下：
(1)：与实施例1步骤(1)相同，不同之处仅在于：将实施例1中的1,2-二溴乙烷替换成等摩尔量的1,6-二溴己烷。
步骤(2)～步骤(3)参考实施例1步骤(2)～步骤(3)。
对获得的目标产物N进行核磁测试，数据如下：
1HNMR:δ1.77(2H,s),δ1.18-1.37(4H,1.24(tt,J＝7.7,7.2Hz),1.30(tt,J＝7.2,6.5Hz)),1.73(2H,tt,J＝7.7,7.4Hz),2.06(2H,tt,J＝6.5,6.3Hz),2.56(2H,t,J＝7.4Hz),4.44(2H,t,J＝6.3Hz),7.17-7.31(4H,7.24(ddd,J＝8.0,7.8,1.8Hz),7.24(ddd,J＝8.0,7.8,1.6Hz)),7.52(2H,ddt,J＝8.0,1.8,0.5Hz),7.74(2H,ddd,J＝8.0,1.6,0.5Hz).
实施例13
实施例13与实施例1相同，区别仅在于：步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用化合物P，结构如下：
具体步骤如下：
(1)：与实施例1步骤(1)相同，不同之处仅在于：将实施例1中的1,2-二溴乙烷替换成等摩尔量的1,8-二溴辛烷。
步骤(2)～步骤(3)参考实施例1步骤(2)～步骤(3)。
对获得的目标产物P进行核磁测试，数据如下：
1H NMR:δ1.75(2H,s),δ1.18-1.37(8H,1.25(tt,J＝7.1,6.9Hz),1.26(tt,J＝6.9,6.5Hz),1.25(quint,J＝6.5Hz),1.30(tt,J＝6.6,6.5Hz)),1.73(2H,tt,J＝7.4,7.1Hz),2.06(2H,tt,J＝6.6,6.3Hz),2.62(2H,t,J＝7.4Hz),4.44(2H,t,J＝6.3Hz),7.17-7.31(4H,7.24(ddd,J＝8.0,7.8,1.8Hz),7.24(ddd,J＝8.0,7.8,1.6Hz)),7.52(2H,ddt,J＝8.0,1.8,0.5Hz),7.74(2H,ddd,J＝8.0,1.6,0.5Hz).
对比例1
对比例1与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用化合物的结构如下：
具体步骤如下：
(1)N-溴代咔唑的合成：参照专利CN100368399，在此不赘述。
(2)：9H-咔唑-9-基膦酸二乙酯的合成：
将4.9g的N-溴代咔唑(20mml)溶解在15mL的亚磷酸二乙酯(87.5mmol)中，加热回流，反应24h，反应后通过旋蒸除去大部分的有机溶剂，产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:4的丙酮和正己烷的混合液，得到如下结构中间体：
(3)取(2)得到的中间体溶于20mL乙醇中，加入NaOH饱和溶液，将pH值调至11，于60℃反应24h，随后滴加盐酸，将pH调至2，反应后通过旋蒸除去溶剂，然后将其溶于二氯甲烷，用饱和食盐水洗涤，再用无水硫酸镁干燥，浓缩除去大部分的溶剂后得到粗产物，粗产物经过柱提纯，流动相为体积比为1:4的乙酸乙酯和正己烷的混合液，得到目标化合物。对获得的目标产物进行核磁测试，数据如下：
1HNMR:δ2.65(2H,s),7.31-7.50(4H,7.38(ddd,J＝8.5,6.9,1.5Hz),7.43(ddd,J＝8.5,6.9,1.4Hz)),7.57(2H,ddd,J＝8.5,1.5,0.5Hz),7.84(2H,ddd,J＝8.5,1.4,0.5Hz).
其他步骤与实施例1相同，具体结果请见表1。
对比例2
对比例2与实施例1基本相同，区别仅在于：制备钝化层时采用的自组装化合物为吡啶对甲苯磺酸盐。
其他步骤与实施例1相同，具体结果请见表1。
对比例3
对比例3与实施例1基本相同，区别仅在于：省略步骤(2)中的第5步，即在氧化镍基片上直接制备钙钛矿层。
其他步骤与实施例1相同，具体结果请见表1。
对比例4
对比例4与实施例1基本相同，区别仅在于：步骤(2)中的第5步制备钝化层时采用聚苯乙烯。
其他步骤与实施例1相同，具体结果请见表1。
表1
第3天效率 第30天效率
实施例1 18.01％ 18.11％
实施例2 18.23％ 18.26％
实施例3 18.42％ 18.58％
实施例4 18.50％ 18.66％
实施例5 18.44％ 18.59％
实施例6 18.15％ 18.19％
实施例7 18.28％ 18.33％
实施例8 18.66％ 18.70％
实施例9 18.86％ 19.02％
实施例10 18.45％ 18.52％
实施例11 18.25％ 18.32％
实施例12 18.30％ 18.32％
实施例13 18.02％ 18.01％
对比例1 17.85％ 17.88％
对比例2 17.55％ 17.48％
对比例3 17.15％ 15.88％
对比例4 17.23％ 16.25％
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (21)

  1. 一种有机化合物，其特征在于，所述有机化合物如式(1)所示：
    Ar-(L-R 1)n 1
    (1)，
    其中，Ar选自取代或未取代的环原子数为6～50的芳香基、取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基、如式(A)所示的芳香胺基中的任意一种：
    L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基；R 1为含氧酸基团；
    Ar 1～Ar 3分别独立地选自H、取代或未取代的碳原子数为2～30的烯烃基、取代或未取代的碳原子数为7～30的芳香基团中的任意一种，且Ar 1～Ar 3中至少一个选自取代或未取代的碳原子数为7～30的芳香基团；
    n 1选自1～3任一整数；
    或者，所述有机化合物为式(1)所示化合物的含氧酸根盐。
  2. 如权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，L选自碳原子数为3～11的链烷烃亚基。
  3. 如权利要求1所述的有机化合物，其特征在于，所述链烷烃亚基为直链型烷烃亚基。
  4. 如权利要求1～3任一项所述的有机化合物，其特征在于，R 1每次出现，分别独立地选自膦酸基团、磺酸基团、羧酸基团、亚磺酸基团、硼酸基团或硅酸基团中的任意一种。
  5. 如权利要求1～3任一项所述的有机化合物，其特征在于，R 1每次出现，分别独立地选自如下结构中的任意一种：
    ※表示连接位点。
  6. 如权利要求1～3任一项所述的有机化合物，其特征在于，所述取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基中的杂原子选自N、O和S中的至少一种。
  7. 如权利要求1～3任一项所述的有机化合物，其特征在于，Ar选自式(A)～(C)中的任意一种：
    其中，X 1、X 2分别独立地选自单键、C(R 4R 5)、O、S、N、NR 4、C＝O或S＝O中的任意一种，且X 1和X 2不同时为单键；
    Y 1、Y 2和Y 3分别独立地选自C(R 4R 5)、O、S、N、NR 4、C＝O或S＝O中的任意一种；
    R 2～R 5每次出现，分别独立地选自H、D、卤素基团、-N(R 6) 2、-CONR 6、-OCOR 6、取代或未取代的碳原子数为1～30的烷烃基、取代或未取代的碳原子数为6～30的芳香基团、取代或未取代的碳原子数为5～30的杂芳香基团中的任意一种；
    R 6每次出现，分别独立地选自H、D、取代或未取代的碳原子数为1～30的烷烃基、取代或未取代的碳原子数为2～30的烯烃基、取代或未取代的碳原子数为6～30的芳香基团、取代或未取代的碳原子数为5～30的杂芳香基团中的任意一种；
    Ar 4和Ar 5分别独立地选自H、取代或未取代的碳原子数为6～30的芳香基团、取代或未取代的碳原子数为5～30的杂芳香基团中的任意一种；
    n 2和n 3分别独立地选自1～4任一整数，※表示连接位点。
  8. 如权利要求7所述的有机化合物，其特征在于，X 1、X 2分别独立地选自单键、C(R 4R 5)、O、S、N、NR 4中的任意一种，且X 1和X 2不同时为单 键；
    Y 1、Y 2和Y 3分别独立地选自C(R 4R 5)、O、S、N中的任意一种。
  9. 如权利要求8所述的有机化合物，其特征在于，R 2～R 5每次出现，分别独立地选自H、D、卤素基团、胺基、-CONR 6、-OCOR 6、未取代的碳原子数为1～5的烷烃基、卤素或羧酸基取代的碳原子数为1～5的烷烃基、未取代的碳原子数为6～15的芳香基团、卤素取代的碳原子数为6～15的芳香基团、未取代的碳原子数为6～15的杂芳香基团、卤素取代的碳原子数为5～15的杂芳香基团中的任意一种；
    R 6每次出现，分别独立地选自H、D、取代或未取代的碳原子数为1～5的烷烃基、取代或未取代的碳原子数为2～6的烯烃基、取代或未取代的碳原子数为6～15的芳香基团、取代或未取代的碳原子数为5～15的杂芳香基团中的任意一种。
  10. 如权利要求7所述的有机化合物，其特征在于，NR 4中的R 4每次出现，分别独立地选自H、D、取代或未取代的碳原子数为1～5的烷烃基、如下结构中的任意一种：
    Y 4每次出现时，分别独立地选自CR 9或N，且同一结构式中的Y 4不同时为N；
    Y 5每次出现时，分别独立地选自CR 9R 10或NR 9；
    R 9～R 10每次出现时，分别独立地选自H、D、取代或未取代的具有1至10个碳原子的直链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子的支链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子的环烷基中的任意一种；
    ※表示与NR 4中的N的连接位点。
  11. 如权利要求7所述的有机化合物，其特征在于，Ar 4和Ar 5分别独立地选自H、如下结构中的任意一种：
    其中：Y 6选自CR 7R 8、O、S、S＝O、C＝O中的任意一种；
    X 3每次出现时，分别独立地选自CR 7或N，且同一结构式中的X 3不同时为N；
    R 7和R 8每次出现时，分别独立地选自H、D、取代或未取代的具有1至10个碳原子的直链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子的支链烷基、取代或未取代的具有3至20个碳原子的环烷基中的任意一种。
  12. 如权利要求7所述的有机化合物，其特征在于，Ar选自如下结构中的任意一种：
  13. 如权利要求1～3任一项所述的有机化合物，其特征在于，所述式(1)所示化合物的含氧酸根盐包括阴离子和阳离子，所述阴离子为所述式(1)所示化合物中的含氧酸基团中的至少一个醇羟基失去H形成，所述阳离子选自金属离子或NH 4 +。
  14. 一种有机化合物作为金属钝化剂的应用，所述有机化合物如式(2)所示：
    Ar 0-(L-R 1)n 1
    (2)，
    其中，Ar 0选自取代或未取代的环原子数为6～50的芳香基、取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基、取代或未取代的环原子数为6～50的芳香胺基中的任意一种；
    L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基；
    R 1为含氧酸基团；
    n 1选自1～3任一整数；
    或者，所述有机化合物为式(2)所示化合物的含氧酸根盐。
  15. 一种有机化合物在制备钝化膜中的应用，所述有机化合物如式(2)所示：
    Ar 0-(L-R 1)n 1
    (2)，
    其中，Ar 0选自取代或未取代的环原子数为6～50的芳香基、取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基、取代或未取代的环原子数为6～50的芳香胺基中的任意一种；
    L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基；
    R 1为含氧酸基团；
    n 1选自1～3任一整数；
    或者，所述有机化合物为式(2)所示化合物的含氧酸根盐。
  16. 一种钝化膜，其特征在于，所述钝化膜的组分包括如式(2)所示的有化合物和/或式(2)所示化合物的含氧酸根盐：
    Ar 0-(L-R 1)n 1
    (2)，
    其中，Ar 0选自取代或未取代的环原子数为6～50的芳香基、取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基、取代或未取代的环原子数为6～50的芳香胺基中的任意一种；
    L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基；
    R 1为含氧酸基团；
    n 1选自1～3任一整数。
  17. 如权利要求16所述的钝化膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
    提供基材；
    将所述式(2)所示的有机化合物和/或所述式(2)所示化合物的含氧酸根盐及溶剂混合，制备混合液；
    将所述混合液涂覆在所述基材表面，干燥，得到钝化膜。
  18. 一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括层叠设置的空穴传输层和钝化层，所述空穴传输层的组分包括金属氧化物，所述钝化层包括式(2)所示的有机化合物和/或式(2)所示化合物的含氧酸根盐：
    Ar 0-(L-R 1)n 1
    (2)，
    其中，Ar 0选自取代或未取代的环原子数为6～50的芳香基、取代或未取代的环原子数为5～50的杂芳香基、取代或未取代的环原子数为6～50的芳香胺基中的任意一种；
    L选自碳原子数为1～10的链烷烃亚基；
    R 1为含氧酸基团；
    n 1选自1～3任一整数。
  19. 如权利要求18所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括钙钛矿层，所述钙钛矿层位于所述钝化层远离所述空穴传输层的表面；和/或
    所述空穴传输层的组分包括氧化镍和氧化锌中的至少一种。
  20. 如权利要求18～19任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述钝化层的厚度为0.1nm～10nm。
  21. 一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求18～20任一项所述的太阳能电池。
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