WO2025200990A1 - 空穴传输材料、太阳能电池、用电设备及发电设备 - Google Patents

空穴传输材料、太阳能电池、用电设备及发电设备

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hole transport
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transport material
substituted
solar cell
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贾博宇
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陈俊超
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Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Contemporary Amperex Future Energy Research Institute Shanghai Ltd
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Definitions

  • the hole transport layer is a key film structure of solar cells, and the composition of the hole transport material that forms the hole transport layer has a significant impact on the overall performance of solar cells.
  • n is selected from any integer from 0 to 5;
  • L is selected from any one or more of a substituted or unsubstituted aromatic subunit having 6 to 15 ring atoms, a substituted or unsubstituted heteroaromatic subunit having 5 to 15 ring atoms, and a substituted or unsubstituted alkane subunit having 1 to 8 carbon atoms;
  • A is selected from oxoacid groups.
  • the embodiments of the present application improve the hole transport ability of the corresponding hole transport material by regulating the molecular structure of the hole transport material including the carbazole group, improving the uniform distribution of the HOMO orbital electron cloud throughout the molecular structure; improving the surface properties of the corresponding hole transport layer, thereby improving the interface properties between the hole transport layer and its adjacent functional film layer, and improving the overall performance of the corresponding solar cell.
  • a phenyl group is arranged at the 3rd substitution position of the carbazole group, and an R2 group is arranged at the 6th substitution position of the carbazole group, which is conducive to reducing the difficulty of preparing the formed hole transport material.
  • the above-mentioned arrangement of the phenyl group and the R2 group is conducive to the formed hole transport material generating a larger dipole moment in the direction from the substrate to the hole transport layer, thereby promoting the transmission of holes from the light absorbing material to the substrate.
  • R 1 is independently selected from any one of hydrogen, a halogen group, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenyl group, and a substituted or unsubstituted carbazolyl group.
  • the embodiments of the present application are conducive to improving the energy level matching between the corresponding hole transport layer and its adjacent functional film layer, improving the hole transport capacity, and making the corresponding hole transport material have good surface properties, thereby improving the overall performance of the corresponding solar cell.
  • L is selected from any one or more of a substituted or unsubstituted aromatic subunit having 6 to 15 ring atoms, a substituted or unsubstituted heteroaromatic subunit having 5 to 15 ring atoms, and a substituted or unsubstituted alkane subunit having 2 to 4 carbon atoms.
  • the embodiments of the present application regulate the work function of the corresponding hole transport material by regulating the number of substituents R1 on the phenyl group, which is beneficial to regulating the energy level matching of the corresponding hole transport layer and its adjacent functional film layer, thereby improving the hole transport capability.
  • the oxoacid group is selected from any one of a phosphonic acid group, a phosphinic acid group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, a sulfinic acid group, a boric acid group, or a silicic acid group.
  • the embodiments of the present application provide specific components of oxygen-containing acid groups to achieve good anchoring effects.
  • the oxoacid group is selected from any one of a phosphonic acid group, a phosphinic acid group, or a carboxyl group.
  • the embodiments of the present application provide oxygen-containing acid groups with moderate acidity, which is conducive to achieving a good anchoring effect.
  • the hole transport material includes one or more of the following hole transport materials:
  • One or more of SAM11 One or more of SAM11.
  • the embodiments of the present application improve the uniform distribution of the HOMO orbital electron cloud throughout the molecular structure by providing a specific molecular structure of the hole transport material, thereby improving the hole transport ability of the corresponding hole transport material; improving the surface properties of the corresponding hole transport layer, thereby improving the interface properties between the hole transport layer and its adjacent functional film layer, and improving the overall performance of the corresponding solar cell.
  • the embodiments of the present application improve the overall performance of the corresponding solar cell by providing a solar cell including the hole transport material provided by the present application.
  • the solar cell includes a perovskite layer and a hole transport layer arranged in a stacked manner; at least one of the perovskite layer and the hole transport layer includes a hole transport material.
  • the overall performance of the corresponding solar cell is improved by applying the provided hole transport material to at least one of the perovskite layer and the hole transport layer.
  • embodiments of the present application provide an electrical device comprising any solar cell provided in aspect 2.
  • the electrical device employing the solar cell provided in this application has at least the same advantages as a solar cell and can improve the battery performance of the electrical device.
  • FIG1 is a schematic structural diagram of a solar cell provided in an embodiment of the present application.
  • FIG2 is a schematic diagram of the structure of an electrical device provided in an embodiment of the present application.
  • the chemical formula of an alkoxy group is -OR, where R represents an alkyl group.
  • the chemical formula of a carboxyl group is -COOH.
  • the chemical formula of a hydroxyl group is -OH.
  • the chemical formula of a sulfonic acid group is -SO 3 H.
  • the chemical formula of a phosphonic acid group is -PO 3 H 2 .
  • the chemical formula of an amino group is -NH 2 .
  • L is selected from any one or more of a substituted or unsubstituted aromatic subunit having 6 to 15 ring atoms, a substituted or unsubstituted heteroaromatic subunit having 5 to 15 ring atoms, and a substituted or unsubstituted alkane subunit having 2 to 4 carbon atoms.
  • n is selected from any integer between 0 and 2.
  • the embodiments of the present application regulate the work function of the corresponding hole transport material by regulating the number of substituents R1 on the phenyl group, which is beneficial to regulating the energy level matching of the corresponding hole transport layer and its adjacent functional film layer, thereby improving the hole transport capability.
  • the chemical formula of the phosphonic acid group is -PO 3 H 2
  • the chemical formula of the phosphinate group is -PO 2 H 2
  • the chemical formula of the sulfonic acid group is -SO 3 H
  • the chemical formula of the sulfinic acid group is -SOH
  • the chemical formula of the boric acid group is -BOOH 2
  • the chemical formula of the silicic acid group is -SiO 3 H 3 .
  • the oxoacid group is selected from any one of a phosphonic acid group, a phosphinic acid group, or a carboxyl group.
  • the embodiments of the present application provide oxygen-containing acid groups with moderate acidity, which is conducive to achieving a good anchoring effect.
  • an embodiment of the present application provides a solar cell 100.
  • the solar cell 100 includes a stacked perovskite layer 10 and a hole transport layer 20. At least one of the perovskite layer 10 and the hole transport layer 20 includes the hole transport material provided in the present application.
  • the perovskite layer 10 refers to the core component of the solar cell 100, which is used to absorb the photon energy of sunlight, generate electron-hole pairs, and separate the electron-hole pairs into free electrons and holes under the action of the built-in electric field.
  • the holes and electrons are collected by two different electrodes respectively, and the two electrodes are connected to form a circuit to generate photocurrent.
  • the hole transport layer 20 refers to a functional layer that extracts and transports the photogenerated holes generated by the perovskite light absorption layer 30.
  • the perovskite layer 10 can be directly disposed on one side surface of the hole transport layer 20.
  • the perovskite layer 10 can also be separated from the hole transport layer 20 by a passivation layer.
  • the component of the hole transport layer 20 can be a single hole transport material or a multi-component, including the above-mentioned hole transport material and other hole transport materials commonly used in the art.
  • the above-mentioned hole transport material and other hole transport materials commonly used in the art can be in a mixed doped state, and can be formed into films in a stacked state.
  • the hole transport layer 20 includes a first hole transport layer and a second hole transport layer having different compositions and stacked together, and the second hole transport layer includes the hole transport material.
  • first hole transport layer may be other hole transport materials commonly used in the art, and the details are as described above and will not be repeated here.
  • the first hole transport layer comprises an inorganic hole transport material, such as nickel oxide. Compared to the first hole transport layer, the second hole transport layer is closer to the perovskite layer 10.
  • the thickness ratio of the first hole transport layer and the second hole transport layer is (0.1-10):(0.1-10); specifically, it can be 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9, 1:10, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1, 6:1, 7:1, 8:1, 9:1, 10:1, 0.1:1 or a range consisting of any two values.
  • the material of the second electrode layer includes a conductive material.
  • the conductive material can be an organic conductive material, an inorganic conductive material, or a combination thereof.
  • inorganic conductive materials include metal conductive materials.
  • the metal conductive material can include any one of gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), chromium (Cr), bismuth (Bi), platinum (Pt), magnesium (Mg), etc., or any suitable mixture of the foregoing elements.
  • the conductive material can include a conductive oxide.
  • the conductive material can be a conductive oxide; non-limiting examples of conductive oxides can include one or more of FTO, ITO, IWO, AZO, etc.
  • the present application does not specifically limit the electron transport material used in the electron transport layer, and electron transport materials commonly used in the art can be used.
  • the electron transport material includes one or more of fullerene and its derivatives, imide compounds, metal oxides, metal sulfides, metal fluorides, cyano-containing polyphenylene vinylene, boron-containing polymers, bathocuproin, bathophenanthroline, hydroxyquinoline aluminum, oxadiazole compounds, and quinone compounds.
  • the solar cell 100 includes a substrate structure, a first electrode layer, a hole transport layer 20, a perovskite layer 10, an electron transport layer, and a second electrode layer stacked in sequence; in other embodiments, the solar cell 100 includes a substrate structure, a first electrode layer, an electron transport layer, a perovskite layer 10, a hole transport layer 20, and a second electrode layer stacked in sequence.
  • the substrate structure may be made of a hard material or a flexible material. In some embodiments, the substrate structure may be made of transparent glass. The material of the substrate structure is specifically set according to needs and is not limited in this application.
  • the hole transport material provided is applied to at least one of the perovskite layer 10 and the hole transport layer 20 , thereby improving the overall performance of the corresponding solar cell 100 .
  • FIG2 is a schematic structural diagram of an electrical device provided in an embodiment of the present application.
  • an embodiment of the present application provides an electrical device 1000 , including the solar cell 100 provided in the second aspect.
  • a solar cell 100 serves as a power source for an electrical device 1000, enabling normal operation of the electrical device 1000.
  • Electrical device 1000 employing the solar cell 100 provided herein has at least the same advantages as the solar cell 100, and can improve battery performance of the electrical device 1000.
  • the electrical device 1000 may include a lighting device, a display device, or a new energy vehicle.
  • FIG3 is a schematic structural diagram of a power generation device provided in an embodiment of the present application.
  • a solar cell 100 serves as the energy source for a power generation device 2000, enabling the power generation device 2000 to output electrical energy.
  • Power generation device 2000 utilizes the solar cell 100 provided in the present application and has at least the same advantages as solar cell 100, thereby improving the power generation performance of power generation device 2000.
  • power generation device 2000 can be used in fields such as building power generation, wearable device power generation, smartphone power generation, and vehicle battery power generation.
  • SAM2 to SAM7 The synthesis of SAM2 to SAM7 is similar to that of SAM1, except that compound 1 in process 1 is replaced by compounds 4 to 9, respectively, to finally obtain SAM2 to SAM7.
  • the structural formulas of compounds 4 to 9 are shown below:
  • SAM8 The synthesis of SAM8 is similar to that of SAM1, except that compound 2 in process 1 is replaced by 1,2-dibromoethane to finally obtain SAM8.
  • Process 1 Compound 1 (1 mmol), compound 10 (1.2 mmol), cuprous iodide (CuI, 0.05 mmol), potassium hydroxide (KOH, 1.2 mmol), and toluene (10 mmol) were mixed and heated at 110 degrees Celsius for 20 hours under nitrogen protection. Compound 11 was obtained after separation by silica gel chromatography column with a yield of about 76%.
  • Process 2 The same as Process 2 for the synthesis of SAM1, except that compound 11 was used to replace compound 3 (1 mmol). Compound SAM10 was obtained in a yield of 35%.
  • the ITO conductive glass was ultrasonically cleaned with glass cleaner, deionized water, ethanol and isopropyl alcohol in sequence for 15 minutes. After vacuum drying, the ITO conductive glass was UV cleaned for 15 minutes.
  • a 30 nm electron transport layer C 60 and a 5 nm blocking layer BCP (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) were sequentially deposited on the surface of the perovskite layer 10 obtained in step (3).
  • step (4) A 110 nm thick Cu layer was vacuum-deposited on the surface of the product obtained in step (4) as an electrode.
  • the perovskite solar cell device was fabricated with an active area of 7 mm 2 . Finally, a solar simulator was used to test the device's open-circuit voltage, short-circuit current, and fill factor.
  • the test is carried out in accordance with the IEC61215 standard, using a Guangyan solar simulator and a crystalline silicon solar cell to calibrate the light intensity to reach the intensity of one sun (the solar energy test standard is AM1.5).
  • the solar cell 100 is connected to a digital source meter, and its volt-ampere characteristic curve is measured under light.
  • the short-circuit current, open-circuit voltage and fill factor of the solar cell 100 are obtained according to the volt-ampere characteristic curve, and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell 100 is obtained according to the product of the short-circuit current, open-circuit voltage and fill factor.

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Abstract

本申请公开一种空穴传输材料、太阳能电池、用电设备及发电设备，该空穴传输材料包括咔唑基；空穴传输材料还包括与咔唑基的其中一个苯环连接的苯基以及与咔唑基的另一个苯环连接的R2基团。本申请的实施例通过调控包括咔唑基的空穴传输材料的分子结构，改善HOMO轨道电子云在整个分子结构上的均匀分布，以改善相应的空穴传输材料的空穴传输能力；改善相应的空穴传输层的表面性能，以改善空穴传输层和其相邻的功能膜层的界面性能，改善相应的太阳能电池的整体性能。

Description

空穴传输材料、太阳能电池、用电设备及发电设备
本公开要求于2024年03月29日提交的申请号为2024103854197，发明名称为“空穴传输材料、太阳能电池、用电设备及发电设备”的中国专利申请的优先权，其通过引用方式全部并入本公开。
技术领域
本发明涉及光伏器件技术领域，尤其涉及一种空穴传输材料、太阳能电池、用电设备及发电设备。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本申请相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
太阳能电池以其具有高转换效率、易制备等优点，具有广泛的应用前景。空穴传输层是太阳能电池的重要膜层结构，形成空穴传输层的空穴传输材料的成分对于太阳能电池的整体性能有重要影响。
发明内容
鉴于背景技术中存在的技术问题，本申请提供一种空穴传输材料、太阳能电池、用电设备及发电设备，旨在改善太阳能电池的整体性能。
为了实现上述目的，本申请的第一方面提供一种空穴传输材料，空穴传输材料如式(I)所示：
其中，R1独立地选自氢、卤素基团、取代或未取代的碳原子数为1～8的烷基、取代或未取代的成环原子数为6～15的芳香基、取代或未取代的成环原子数为5～15的杂芳香基中的任意一种；
n选自0～5中任一整数；
R2选自氢、卤素基团、取代或未取代的脂肪烃基中的一种或几种；
L选自取代或未取代的成环原子数为6～15的芳香亚基、取代或未取代的成环原子数为5～15的杂芳香亚基、取代或未取代的碳原子数为1～8的烷烃亚基中的任意一种或几种；
A选自含氧酸基团。
本申请的实施例通过调控包括咔唑基的空穴传输材料的分子结构，改善HOMO轨道电子云在整个分子结构上的均匀分布，以改善相应的空穴传输材料的空穴传输能力；改善相应的空穴传输层的表面性能，以改善空穴传输层和其相邻的功能膜层的界面性能，改善相应的太阳能电池的整体性能。
在一些实施例中，空穴传输材料如式(II)所示：
本申请的实施例通过苯基设置在咔唑基的3号取代位，R2基团设置在咔唑基的6号取代位，有利于降低所形成的空穴传输材料的制备难度，且苯基和R2基团的上述设置有利于所形成的空穴传输材料在基底指向空穴传输层的方向上产生更大的偶极矩，促进空穴由光吸收材料到基底的传输。
在一些实施例中，R1独立地选自氢、卤素基团、取代或未取代的碳原子数为1～5的烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的咔唑基中的任意一种。
本申请的实施例通过所提供的R1基团，有利于提升相应的空穴传输层与其相邻的功能膜层的能级匹配性，提升空穴传输能力，以及使得相应的空穴传输材料具有良好的表面性能，提升相应的太阳能电池的整体性能。
在一些实施例中，R2选自氢、卤素基团、未取代的碳原子数为2～8的烷基、烷氧基、羧基、羟基、磺基、膦酸基、氨基取代的碳原子数为2～8的烷基中的一种或几种。
本申请的实施例通过所提供的R2基团调控空穴传输材料的分子结构，便于调控R2基团的空间位阻，调控相应的空穴传输材料提取和传输空穴的能力，来改善空穴传输层的表面性能，以改善相应的太阳能电池的整体性能。
在一些实施例中，L选自取代或未取代的成环原子数为6～15的芳香亚基、取代或未取代的成环原子数为5～15的杂芳香亚基、取代或未取代的碳原子数为2～4的烷烃亚基中的任意一种或几种。
本申请的实施例通过调控L基团的具体结构，调控HOMO轨道电子云在整个分子上的分布均匀性，以利于所得空穴传输材料在基底指向空穴传输层的方向上产生更大的偶极矩，促进空穴由光吸收材料到基底的传输。
在一些实施例中，n选自0～2中的任一整数。
本申请的实施例通过调控苯基上取代基R1的数量，调控相应的空穴传输材料的功函，有利于调控相应的空穴传输层与其相邻的功能膜层的能级匹配性，提升空穴传输能力。
在一些实施例中，含氧酸基团选自膦酸基、次膦酸基、磺酸基、羧基、亚磺酸基、硼酸基或硅酸基中的任意一种。
本申请的实施例通过提供的含氧酸基团的具体成分，以实现良好的锚定效果。
在一些实施例中，含氧酸基团选自膦酸基、次膦酸基或羧基的任意一种。
本申请的实施例通过所提供的含氧酸基团，酸性适中，有利于实现良好的锚定效果。
在一些实施例中，空穴传输材料包括下述空穴传输材料中的一种或几种：

SAM11中的一种或几种。
本申请的实施例通过提供的空穴传输材料的具体分子结构，改善HOMO轨道电子云在整个分子结构上的均匀分布，以改善相应的空穴传输材料的空穴传输能力；改善相应的空穴传输层的表面性能，以改善空穴传输层和其相邻的功能膜层的界面性能，改善相应的太阳能电池的整体性能。
第二方面，本申请的实施例提供一种太阳能电池，太阳能电池包括第一方面提供的任一空穴传输材料。
本申请的实施例通过提供包括本申请提供的空穴传输材料的太阳能电池，改善相应的太阳能电池的整体性能。
在一些实施例中，太阳能电池包括层叠设置的钙钛矿层和空穴传输层；钙钛矿层和空穴传输层中的至少一层包括空穴传输材料。
本申请的实施例通过所提供的空穴传输材料应用在钙钛矿层和空穴传输层中的至少一层，改善相应的太阳能电池的整体性能。
第三方面，本申请的实施例提供一种用电设备，包括第二方面提供的任一太阳能电池。用电设备采用了本申请所提供的太阳能电池，至少具有与太阳能电池相同的优势，可提高用电设备的电池性能。
第四方面，本申请的实施例提供一种发电设备，包括第二方面提供的任一太阳能电池。发电设备采用了本申请所提供的太阳能电池，至少具有与太阳能电池相同的优势，可提高发电设备的发电性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本申请的实施例提供的太阳能电池的结构示意图；
图2是本申请的实施例提供的用电设备的结构示意图；
图3是本申请的实施例提供的发电设备的结构示意图。
附图标号说明：
100-太阳能电池、10-光吸收层、20-空穴传输层、1000-用电设备、2000-发电设备。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本申请。应理解，这些具体实施方式仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
为了简明，本文仅具体地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任意上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，每个单独公开的点或单个数值自身可以作为下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
在本文的描述中，除非另有说明，术语“或(or)”是包括性的。也就是说，短语“A或(or)B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真(或存在)并且B为假(或不存在)；A为假(或不存在)而B为真(或存在)；或A和B都为真(或存在)。
在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包括本数，“一种或几种”中“几种”的含义是两种及两种以上。
除非另有说明，本申请中使用的术语具有本领域技术人员通常所理解的公知含义。除非另有说明，本申请中提到的各参数的数值可以用本领域常用的各种测量方法进行测量(例如，可以按照在本申请的实施例中给出的方法进行测试)。
太阳能电池通常由若干功能膜层叠加形成，空穴传输层自身的性能以及其与相邻的功能膜层之间的界面-界面性能是影响太阳能电池整体性能的重要因素。
首先，空穴传输层作为提取和传输光生空穴的功能膜层，其提取和传输空穴的能力直接影响相应的太阳能电池的整体性能。
其次，空穴传输层的表面性能直接影响与空穴传输层相邻的功能膜层能否均匀地铺展和沉积在空穴传输层的表面，进而影响该功能膜层的膜层质量、成膜面积以及该功能膜层与空穴传输层的界面接触程度，进而影响该功能膜层的功能效果以及空穴的提取和传输，进而影响相应的太阳能电池的整体性能。
本申请的实施例通过调控空穴传输材料的分子结构，来改善空穴传输层自身的性能以及其与相邻的功能膜层之间的界面-界面性能，以改善相应的太阳能电池的整体性能。
为解决上述技术问题，本申请的实施例提供一种空穴传输材料、太阳能电池、用电设备及发电设备。
本申请实施例描述的技术方案适用于空穴传输材料、太阳能电池、用电设备及发电设备。本申请公开的太阳能电池可用于包含钙钛矿的叠层太阳能电池，如钙钛矿-钙钛矿叠层太阳能电池、硅-钙钛矿叠层太阳能电池、钙钛矿-异质结叠层太阳能电池等，本申请不做限制。
为了实现上述目的，本申请的第一方面提供一种空穴传输材料，该空穴传输材料如式(I)所示：
其中，R1独立地选自氢、卤素基团、取代或未取代的碳原子数为1～8的烷基、取代或未取代的成环原子数为6～15的芳香基、取代或未取代的成环原子数为5～15的杂芳香基中的任意一种；
n选自0～5中任一整数；
R2选自氢、卤素基团、取代或未取代的脂肪烃基中的一种或几种；
L选自取代或未取代的成环原子数为6～15的芳香亚基、取代或未取代的成环原子数为5～15的杂芳香亚基、取代或未取代的碳原子数为1～8的烷烃亚基中的任意一种或几种；
A选自含氧酸基团。
其中，空穴传输材料用于提取和传输光生空穴载流子。
咔唑又名9-氮杂芴、亚氨基二亚苯，是一种有机化合物，其化学式为C12H9N，其结构式如式(Ⅲ)所示：
咔唑包括若干个取代位，参见式(Ⅲ)，咔唑的取代位包括1号～8号取代位，a号～d号取代位，以及N(氮)取代位。咔唑基是指去掉咔唑的至少一个取代位的氢所形成的官能团。
在有机空穴传输材料中，空穴通过有机空穴传输材料的HOMO轨道(最高占据分子轨道)进行传输，因此，HOMO轨道电子云在整个分子上分布均匀有利于空穴的传输。
咔唑具有较大的共轭刚性结构，有利于提升HOMO轨道电子云在整个分子结构上的均匀分布，得以提升材料的空穴传输能力；咔唑具有较多的取代位点，得以结合若干官能团对空穴传输材料进行功能化修饰。综合上述，包含咔唑及其衍生物的空穴传输材料具有良好的应用前景。继续参见式(Ⅲ)，咔唑基可以看作两个苯环并了一个吡咯环，这两个苯环的其中一个连接苯基。苯基可以连接于所在苯环的任一取代位。可以理解的是，本申请的实施例提供的空穴传输材料还可以包括若干个其它基团，以调控所形成的空穴传输材料的性质，其它基团可以连接在咔唑基的若干个空余的取代位上，本申请不对其它基团的具体成分做具体限定，本领域的技术人员可以根据需要具体设置。
苯基是指以苯环为官能团的基团。苯基具有良好的给电子能力，且具有刚性的平面结构，与咔唑基的其中一个苯环连接，有利于与咔唑基形成良好的共轭结构，提升HOMO轨道电子云在整个分子结构上的均匀分布，从而改善相应的空穴传输材料的空穴传输能力；且苯基的引入有利于扩展HOMO轨道电子云的范围，深化HOMO能级，使得空穴传输材料的HOMO能级与光吸收材料的价带能级更加匹配，减少空穴的传输损失。
苯基和咔唑基之间容易形成较大的二面角，苯基的引入在一定的范围内有利于建立空间效应，减少相应的空穴传输材料的聚集程度，有利于光吸收材料在相应的空穴传输层的表面的均匀分布。在一些实施例中，本申请的空穴传输材料还包括连接在苯基上的若干个R1基团，以调控相应的空穴传输材料的分子结构和性能，改善空穴传输材料提取和传输空穴的能力，以及相应的空穴传输层的表面性能，进而改善相应的太阳能电池的器件性能。R1可以连接在苯基的任意空取代位。
R1基团的选取方案中，卤素基团是指卤族元素构成的基团。在一些实施例中，卤素基团可以包括-F(氟)、-Cl(氯)、-Br(溴)、-I(碘)中的一种或几种。烷基是指烷烃分子去掉一个氢原子而成的烃基。芳香基是指具有特殊稳定性的不饱和碳环化合物去掉一个氢原子形成的基团，构成环系的原子为碳原子。杂芳香基是指具有特殊稳定性的不饱和环状化合物去掉一个氢原子形成的基团，构成环系的原子除了碳以外，还包括其它元素的原子，例如氧、硫、氮中的一种或几种。R1基团中的取代是指取代烷基、芳香基或杂芳香基上若干氢的基团，以调控空穴传输材料的分子结构和性能。
本申请的实施例通过在苯基上设置不同的R1基团，调控相应的空穴传输材料的功函，有利于调控相应的空穴传输层与其相邻的功能膜层的能级匹配性，提升空穴传输能力。且通过在苯基上设置不同的R1基团，调控相应的空穴传输材料的表面性能，使得光吸收材料在相应的空穴传输层的表面的分布更加均匀，有利于相应的太阳能电池的整体性能的提升。
R2基团的选取方案中，脂肪烃基是指脂肪烷基、脂肪烯基、脂肪炔基中的一种或几种。
R2基团的引入有利于调控空穴传输材料的分子结构，以改善空穴传输层的表面性能以及相应的太阳能电池的整体性能。
L基团的选取方案中，芳香亚基是指从芳香基上再消去一个氢原子所形成的基团。杂芳香亚基是指从杂芳香基上再消去一个氢原子所形成的基团。烷烃亚基是指从烷基上再消去一个氢原子所形成的基团。
L基团设于咔唑基和A基团之间。L基团的一端连接咔唑基，有利于提升HOMO轨道电子云在整个分子上的分布均匀性，以利于所得空穴传输材料在基底指向空穴传输层的方向上产生更大的偶极矩，促进空穴由光吸收材料到基底的传输。L基团的另一端连接A基团，用于调控A基团的自由度，以利于A基团在基底的排布，调控所形成的空穴传输材料的溶解性，以利于减小所形成的空穴传输材料的加工难度。
A基团的选取方案中，含氧酸基团是指酸根中含有氧原子的酸去掉若干个氢所形成的基团。
A基团包选自含氧酸基团，含氧酸基团能够与富含氧原子与羟基的基底表面锚定，以实现其所在的空穴传输材料与基底锚定结合形成界面偶极子，达到提升基底的功函数的效果，从而实现降低空穴传输势垒、促进空穴传输的效果。
上述空穴传输材料不仅可以作为空穴传输层的材料，还可以作为钝化材料，其含有的含氧酸基团可以与三价镍等金属离子结合、或可锚定空穴传输层、或可以与钙钛矿中的A位阳离子有氢键的相互作用，从而能使有机化合物起到钝化金属离子的作用的。
本申请的实施例通过调控包括咔唑基的空穴传输材料的分子结构，改善HOMO轨道电子云在整个分子结构上的均匀分布，以改善相应的空穴传输材料的空穴传输能力；改善相应的空穴传输层的表面性能，以改善空穴传输层和其相邻的功能膜层的界面性能，改善相应的太阳能电池的整体性能。
在一些实施例中，空穴传输材料如式(II)所示：
其中，咔唑基的N取代位的NH基团在芳环内的定位效应，使得芳环上与NH基团的对位的H容易被活化。因而，在咔唑基的3号取代位和6号取代位上容易进行功能化修饰。
本申请的实施例通过苯基设置在咔唑基的3号取代位，R2基团设置在咔唑基的6号取代位，有利于降低所形成的空穴传输材料的制备难度，且苯基和R2基团的上述设置有利于所形成的空穴传输材料在基底指向空穴传输层的方向上产生更大的偶极矩，促进空穴由光吸收材料到基底的传输。
在一些实施例中，R1独立地选自氢、卤素基团、取代或未取代的碳原子数为1～5的烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的咔唑基中的任意一种。
本申请的实施例通过所提供的R1基团，有利于提升相应的空穴传输层与其相邻的功能膜层的能级匹配性，提升空穴传输能力，以及使得相应的空穴传输材料具有良好的表面性能，提升相应的太阳能电池的整体性能。
在一些实施例中，若干R1基团中包括与咔唑基对位设置的R1基团。
其中，咔唑基是给电子基团，其在苯基上的定位效应，使得苯基上与之对位和/或邻位的H容易被活化。因而，R1基团在苯基上与咔唑基对位或者邻位设置容易实现，有利于降低所形成的空穴传输材料的制备难度。进一步地，由于咔唑基的空间位阻较大，R1基团在苯基上与咔唑基对位设置容易实现。
在一些实施例中，R2选自氢、卤素基团、未取代的碳原子数为2～8的烷基、烷氧基、羧基、羟基、磺基、膦酸基、氨基取代的碳原子数为2～8的烷基中的一种或几种。
其中，烷氧基的化学式为-OR，其中R表示烷基。羧基的化学式为-COOH。羟基的化学式为-OH。磺基的化学式-SO3H。膦酸基的化学式为-PO3H2。氨基的化学式为-NH2。
本申请的实施例通过所提供的R2基团调控空穴传输材料的分子结构，便于调控R2基团的空间位阻，调控相应的空穴传输材料提取和传输空穴的能力，来改善空穴传输层的表面性能，以改善相应的太阳能电池的整体性能。
在一些实施例中，L选自取代或未取代的成环原子数为6～15的芳香亚基、取代或未取代的成环原子数为5～15的杂芳香亚基、取代或未取代的碳原子数为2～4的烷烃亚基中的任意一种或几种。
本申请的实施例通过调控L基团的具体结构，调控HOMO轨道电子云在整个分子上的分布均匀性，以利于所得空穴传输材料在基底指向空穴传输层的方向上产生更大的偶极矩，促进空穴由光吸收材料到基底的传输。
在一些实施例中，n选自0～2中的任一整数。
本申请的实施例通过调控苯基上取代基R1的数量，调控相应的空穴传输材料的功函，有利于调控相应的空穴传输层与其相邻的功能膜层的能级匹配性，提升空穴传输能力。
在一些实施例中，含氧酸基团选自膦酸基、次膦酸基、磺酸基、羧基、亚磺酸基、硼酸基或硅酸基中的任意一种。
其中，膦酸基的化学式为-PO3H2，次膦酸基的化学式为-PO2H2。磺酸基的化学式为-SO3H。亚磺酸基的化学式为-SOH。硼酸基的化学式为-BOOH2。硅酸基的化学式为-SiO3H3。
本申请的实施例通过提供的含氧酸基团的具体成分，以实现良好的锚定效果。
在一些实施例中，含氧酸基团选自膦酸基、次膦酸基或羧基的任意一种。
本申请的实施例通过所提供的含氧酸基团，酸性适中，有利于实现良好的锚定效果。
在一些实施例中，空穴传输材料包括下述空穴传输材料中的一种或几种：
中的一种或几种。
本申请的实施例通过提供的空穴传输材料的具体分子结构，改善HOMO轨道电子云在整个分子结构上的均匀分布，以改善相应的空穴传输材料的空穴传输能力；改善相应的空穴传输层的表面性能，以改善空穴传输层和其相邻的功能膜层的界面性能，改善相应的太阳能电池的整体性能。
本申请的第二方面提供一种太阳能电池，该太阳能电池包括第一方面提供的任一空穴传输材料。
其中，太阳能电池是指通过光生伏特效应将光能转化为电能的器件。
本申请的实施例通过提供包括本申请提供的空穴传输材料的太阳能电池，改善相应的太阳能电池的整体性能。
请参阅图1，图1是本申请的实施例提供的太阳能电池的结构示意图。
参见图1，本申请的实施例提供一种太阳能电池100。该太阳能电池100包括层叠设置的钙钛矿层10和空穴传输层20。钙钛矿层10和空穴传输层20中的至少一层包括本申请提供的空穴传输材料。
其中，钙钛矿层10是指太阳能电池100的核心部件，用于吸收太阳光的光子能量，产生电子-空穴对，并在内建电场作用下使电子-空穴对分离成自由的电子和空穴，空穴和电子分别被两个不同的电极收集，两个电极连接成电路产生光电流。空穴传输层20是指提取和传输钙钛矿吸光层30产生的光生空穴的功能层。在一些实施例中，钙钛矿层10可以直接设置于空穴传输层20的一侧表面。在一些实施例中，钙钛矿层10还可以与空穴传输层20通过钝化层间隔设置。
本申请提供的空穴传输材料不仅可以作为空穴传输层20的材料，还可以作为钝化材料，其含有的含氧酸基团可以与空穴传输层20的三价镍等金属离子结合、或可以与钙钛矿中的A位阳离子有氢键的相互作用，从而能使有机化合物起到钝化金属离子的作用。
在一些实施例中，可理解，空穴传输层20的组分可以是单一的空穴传输材料，也可以是多组分，包括上述空穴传输材料和其他本领域常用的空穴传输材料，此时在空穴传输层20中，上述空穴传输材料和其他本领域常用的空穴传输材料可以是混合掺杂的状态，可以是各自成膜呈层叠设置状态。
其他本领域常用的空穴传输材料具体不限于以下材料及其衍生物中的一种或几种：氧化镍、氧化锌、氧化钼、2,2',7,7'-四(N,N-对甲氧苯胺基)-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、[4-(3,6-二甲基-9H-咔唑-9-基)丁基]磷酸(Me-4PACz)。
在一些实施例中，上述空穴传输层20包括组分不同、层叠设置的第一空穴传输层和第二空穴传输层，第二空穴传输层包括上述空穴传输材料。
可理解，第一空穴传输层的组分可以使用其他本领域常用的空穴传输材料，具体如上，不再赘述。
在一些实施例中，第一空穴传输层的组分包括无机空穴传输材料，如氧化镍。相比于第一空穴传输层，第二空穴传输层更靠近钙钛矿层10。
在一些实施例中，第一空穴传输层和第二空穴传输层的厚度比为(0.1～10):(0.1～10)；具体可为1：1、1：2、1：3、1：4、1：5、1：6、1：7、1：8、1：9、1：10、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1、10：1、0.1：1或任意两个值组成的范围。
除了钙钛矿层10和空穴传输层20，太阳能电池100还可以包括其他膜层结构。在一些实施例中，其他膜层结构可以包括衬底结构、第一电极层、电子传输层和第二电极层，钙钛矿层10设置于空穴传输层20和电子传输层之间，空穴传输层20、钙钛矿层10、电子传输层设置于第一电极层和第二电极层之间，衬底结构设置在第一电极层远离钙钛矿层10的一侧。其中，第一电极层用于收集光吸收层产生的电子或空穴中的一种，第二电极用于收集光吸收层产生的电子或空穴中的另一种。
在一些实施例中，第一电极层为透明电极，用于光入射。透明电极可为透明导电金属氧化物电极。不作限制地，透明电极的材料可举例，但不限于以下材料中的一种或多种：FTO(氟掺杂氧化锡)、ITO(锡掺杂氧化铟)、AZO(铝掺杂氧化锌)、BZO(硼掺杂氧化锌)、IZO(氧化铟锌)、IWO(钨掺杂氧化铟)、镧系金属掺杂的氧化铟、锑掺杂的氧化锡等。
在一些实施例中，第二电极层的材料包含导电材料，进一步地，导电材料可以为有机导电材料、无机导电材料或者其组合。无机导电材料的非限制性示例如金属导电材料，进一步地，金属导电材料可以包括金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铋(Bi)、铂(Pt)、镁(Mg)等中任一种或其前述元素的任意合适的混合物。该导电材料可以包括导电氧化物，进一步地，导电材料可以为导电氧化物；导电氧化物的非限制性示例可以包括FTO、ITO、IWO、AZO等中的一种或多种。
本申请对电子传输层采用的电子传输材料不做具体的限定，可以采用本领域惯用的电子传输材料。例如，电子传输材料包括富勒烯及其衍生物、酰亚胺类化合物、金属氧化物、金属硫化物、金属氟化物、含氰基的聚苯乙炔、含硼的聚合物、浴铜灵、红菲咯啉、羟基喹啉铝、噁二唑化合物、醌类化合物中的一种或多种。示例性的，富勒烯及其衍生物包括富勒烯C60、富勒烯C70、PCBM([6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯)、[6,6]-苯基C71丁酸甲酯(PC71BM)中的一种或多种；酰亚胺类化合物包括苝酰亚胺类材料、萘酰亚胺类材料、邻苯二甲酰亚胺、琥珀酰亚胺、N-溴代琥珀酰亚胺、戊二酰亚胺或马来酰亚胺中的一种或多种；金属氧化物其中的金属元素可以包括Mg、Ni、Cd、Zn、In、Pb、Mo、W、Sb、Bi、Cu、Hg、Ti、Ag、Mn、Fe、V、Sn、Zr、Sr、Ga和Cr中的一种或多种，如氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、氧化钛中的一种或多种；金属硫化物如硫化铟或硫化锌；金属氟化物如氟化锂(LiF)、氟化钠、氟化镁(MgF2)、氟化钙(CaF2)中的一种或多种。
在一些实施例中，太阳能电池100包括依次层叠的衬底结构、第一电极层、空穴传输层20、钙钛矿层10、电子传输层和第二电极层；在另一些实施例中，太阳能电池100包括依次层叠的衬底结构、第一电极层、电子传输层、钙钛矿层10、空穴传输层20和第二电极层。
在一些实施例中，衬底结构可以为硬性材质，也可以为柔性材质，在一些实施例中，衬底结构可以采用透明玻璃材质，衬底结构的材质根据需要具体设置，本申请不做限定。
本申请的实施例通过所提供的空穴传输材料应用在钙钛矿层10和空穴传输层20中的至少一层，改善相应的太阳能电池100的整体性能。
请参阅图2，图2是本申请的实施例提供的用电设备的结构示意图。
第三方面，请参见图2，本申请的实施例提供一种用电设备1000，包括第二方面提供的太阳能电池100。
本申请的实施例中，太阳能电池100作为用电设备1000的电能来源，实现用电设备1000的正常运行。用电设备1000采用了本申请所提供的太阳能电池100，至少具有与太阳能电池100相同的优势，可提高用电设备1000的电池性能。作为示例性地，用电设备1000可以包括照明器件、显示器件或者新能源汽车等。
请参阅图3，图3是本申请的实施例提供的发电设备的结构示意图。
第四方面，请参见图3，本申请的实施例提供一种发电设备2000，包括第二方面提供的太阳能电池100。
本申请的实施例中，太阳能电池100作为发电设备2000的能量来源，实现发电设备2000的电能输出。发电设备2000采用了本申请所提供的太阳能电池100，至少具有与太阳能电池100相同的优势，可提高发电设备2000的发电性能。作为示例性地，发电设备2000可以应用于建筑用电、可穿戴设备用电、智能手机用电、车载电池用电等领域。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
SAM1的合成：
过程1：将化合物1(1mmol)、化合物2(8mL)、质量分数为50％的氢氧化钾水溶液[KOH(aq，溶液)，5mL]、四丁基溴化铵(TBAB，0.05mmol)共混，在氮气保护条件下于70摄氏度加热20小时后，通过硅胶色谱层析柱进行分离后得到化合物3，产率约83％，测得1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.17(d,J＝7.2Hz,1H),7.99(d,J＝7.2Hz,1H),7.94(d,J＝7.2Hz,1H),7.89(s,2H),7.78-7.75(m,3H),7.66-7.64(m,1H),7.55-7.33(m,5H),4.18-4.15(m,2H),3.54-3.51(m,2H),1.83-1.74(m,4H)。
过程2：将化合物3(1mmol)、亚磷酸三乙酯(P(OEt)3，10mL)共混，在氮气保护条件下以180摄氏度加热12小时后，用减压蒸馏方式除去亚磷酸三乙酯，将粗产物与三丁基溴硅烷(TMSBr，0.72mmol)、1，4-二氧六环(5mL)共混，在氮气保护条件下常温搅拌20小时后除去溶剂，加入甲醇(5mL)搅拌12小时后，加入去离子水(1mL)，析出固体粉末，过滤并清洗后得到SAM1，产率约45％，测得1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.17(d,J＝7.2Hz,1H),7.99(d,J＝7.2Hz,1H),7.94(d,J＝7.2Hz,1H),7.89(s,2H),7.78-7.75(m,3H),7.66-7.64(m,1H),7.55-7.33(m,5H),4.18-4.15(m,2H),1.83-1.74(m,4H),1.26-1.22(m,2H)。
SAM2～SAM7的合成与SAM1的合成相似，不同的是过程1的化合物1分别替换为化合物4～化合物9，最终得到SAM2～SAM7。化合物4～化合物9的结构式如下所示：
所形成的SAM2～SAM7的结构式如下所示：
SAM8的合成与SAM1的合成相似，不同的是过程1的化合物2替换为1,2-二溴乙烷，最终得到SAM8。
所形成的SAM8的结构式如下所示：
SAM9的合成与SAM2的合成相似，不同的是过程1的化合物2替换为1,2-二溴乙烷，最终得到SAM9。
所形成的SAM9的结构式如下所示：
SAM10的合成：
过程1：将化合物1(1mmol)、化合物10(1.2mmol)、碘化亚铜(CuI，0.05mmol)、氢氧化钾(KOH，1.2mmol)、甲苯(10mmol)共混，在氮气保护条件下于110摄氏度加热20小时后，通过硅胶色谱层析柱进行分离后得到化合物11，产率约76％，测得1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.17(d,J＝7.2Hz,1H),7.99(d,J＝7.2Hz,1H),7.94(d,J＝7.2Hz,1H),7.89(s,2H),7.78-7.75(m,3H),7.66-7.64(m,1H),7.55-7.33(m,7H),7.31-7.28(m,2H),4.18-4.15(m,2H),3.54-3.51(m,2H)。
过程2：同SAM1的合成的过程2，不同之处在于，用化合物11替换化合物3(1mmol)，反应制得化合物SAM10，产率为35％，测得1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.17(d,J＝7.2Hz,1H),7.99(d,J＝7.2Hz,1H),7.94(d,J＝7.2Hz,1H),7.89(s,2H),7.78-7.75(m,3H),7.66-7.64(m,1H),7.55-7.33(m,7H),7.31-7.28(m,2H),4.82-4.80(s,2H),3.06-3.03(m,2H),2.03-1.99(m,2H)。
SAM11的合成：
过程1：将化合物1(1mmol)、化合物12(1.2mmol)、碘化亚铜(CuI，5％mmol)、氢氧化钾(KOH，1.2mmol)、甲苯(10mmol)共混，在氮气保护条件下于110摄氏度加热20小时后，通过硅胶色谱层析柱进行分离后得到化合物13，产率约76％，测得1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.55(d,J＝7.2Hz,1H),7.99(d,J＝7.2Hz,1H),7.94(d,J＝7.2Hz,1H),7.89(s,2H),7.78-7.75(m,3H),7.66-7.64(m,1H),7.55-7.33(m,5H),4.04-4.00(m,2H),2.87-2.84(m,2H),2.53-2.51(m,2H),1.08-1.06(m,3H)。
过程2：同SAM1的合成的过程2，不同之处在于，用化合物13替换化合物3(1mmol)，反应制得化合物SAM11，产率为35％，测得1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.09(s,1H),8.17(d,J＝7.2Hz,1H),7.99(d,J＝7.2Hz,1H),7.94(d,J＝7.2Hz,1H),7.89(s,2H),7.78-7.75(m,3H),7.66-7.64(m,1H),7.55-7.33(m,5H),2.77-2.74(m,2H),2.54-2.51(m,2H)。
器件制备：
实施例1：
(1)将ITO导电玻璃依次用玻璃清洗剂、去离子水、乙醇和异丙醇超声清洗15min，真空烘干后，将ITO导电玻璃进行UV清洗，清洗时长为15min。
(2)以SAM1作为空穴传输材料，以异丙醇作为溶剂，将SAM1加入至异丙醇中，配置溶液浓度为0.6mg/mL的前驱液；将经步骤(1)处理的ITO玻璃放置于旋涂仪上，取30μl前述配置的前驱液，以5000rpm的转速旋涂在ITO玻璃的表面，旋涂时长为30s，然后在100℃下退火10min，得到厚度为1nm～2nm(由于厚度过薄，难以准确表征)的空穴传输层20。
(3)将4.2mmol的FAI、4.41mmol的PbI2、0.651mmolMACl加入至2.4mL的N,N-二甲基甲酰胺DMF和0.6mL的二甲基亚砜DMSO的混合溶剂中，配制形成钙钛矿前驱液。从配置形成的钙钛矿前驱液取出100μL，以1000rpm的转速旋涂到空穴传输层20的表面，旋涂20s后再以4000rpm的转速旋涂35s，在旋涂的最后10s内滴加氯苯反溶剂，于110℃下退火处理30min，得到厚度为650nm钙钛矿层10。
(4)在步骤(3)得到的钙钛矿层10的表面依次蒸镀30nm电子传输层C60和5nm的阻挡层BCP(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉)。
(5)在步骤(4)得到的制品的表面真空蒸镀一层110nm的Cu作为电极。
完成钙钛矿太阳能电池器件的制备，器件的有效面积为7mm2。最后使用太阳模拟器，对器件的开路电压、短路电流和填充因子进行测试。
实施例2～11：钙钛矿太阳能电池器件的制备过程与实施例1相同，不同点是将实施例1中的SAM1分别换为SAM2～SAM11。
对比例1～3：钙钛矿太阳能电池器件的制备过程与实施例1相同，不同点是将实施例1中的SAM1分别换为4PACz、Me-4PACz和Br-4PACz。
其中，4PACz的结构式为Me-4PACz的结构式为Br-4PACz的结构式为
器件性能测试：
(1)采用接触角测量仪LSA100对各实施例和对比例的步骤(2)形成的空穴传输层20的表面与水的接触角进行测试，测试结果如表1所示。
(2)对各实施例和对比例形成的太阳能电池100的光电转化效率进行测试，测试结果如表1所示。
按照IEC61215标准进行测试，利用光焱太阳光模拟器，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(太阳能测试标准为AM1.5)，太阳能电池100与数字源表连接，光照下测其伏安特性曲线，根据伏安特性曲线获得该太阳能电池100的短路电流、开路电压以及填充因子的数值，根据短路电流、开路电压和填充因子的乘积获得该太阳能电池100的光电转化效率。
PCE＝Voc×Jsc×FF/Pin，其中Voc、Jsc和FF分别为电池的开路电压、短路电流和填充因子，Pin为入射光强度，此处为100mW/cm2。
表1各实施例和对比例的太阳能电池的性能测试结果
结果表明：
(1)各实施例所采用的空穴传输材料在光伏器件上的表现均优于各对比例，说明本申请所提供的空穴传输材料应用于太阳能电池100中有利于器件性能的提升。
(2)各实施例所形成的空穴传输层20与水的接触角均小于各对比例，说明本申请提供的空穴传输材料能够调控空穴传输层20的表面性能，有利于改善相应的太阳能电池100的整体性能。这可能是由于各实施例的空穴传输层20的表面性能的改善，使得钙钛矿层10更容易均匀地铺展沉积在空穴传输层20的表面，从而改善空穴传输层20和钙钛矿层10的界面性能，改善相应的太阳能电池100的整体性能。
为了使本申请实施例所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚，以下将结合实施例和附图进行进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本申请保护的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (13)

  1. 一种空穴传输材料，其中，所述空穴传输材料如式(I)所示：
    其中，R1独立地选自氢、卤素基团、取代或未取代的碳原子数为1～8的烷基、取代或未取代的成环原子数为6～15的芳香基、取代或未取代的成环原子数为5～15的杂芳香基中的任意一种；
    n选自0～5中任一整数；
    R2选自氢、卤素基团、取代或未取代的脂肪烃基中的一种或几种；
    L选自取代或未取代的成环原子数为6～15的芳香亚基、取代或未取代的成环原子数为5～15的杂芳香亚基、取代或未取代的碳原子数为1～8的烷烃亚基中的任意一种；
    A选自含氧酸基团。
  2. 根据权利要求1所述的空穴传输材料，其中，所述空穴传输材料如式(II)所示：
  3. 根据权利要求1或2所述的空穴传输材料，其中，R1独立地选自氢、卤素基团、取代或未取代的碳原子数为1～5的烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的咔唑基中的任意一种。
  4. 根据权利要求1～3中任一项所述的空穴传输材料，其中，所述R2选自氢、卤素基团、未取代的碳原子数为2～8的烷基、烷氧基、羧基、羟基、磺基、膦酸基、氨基取代的碳原子数为2～8的烷基中的一种或几种。
  5. 根据权利要求1～4中任一项所述的空穴传输材料，其中，L选自取代或未取代的成环原子数为6～15的芳香亚基、取代或未取代的成环原子数为5～15的杂芳香亚基、取代或未取代的碳原子数为2～4的烷烃亚基中的任意一种。
  6. 根据权利要求1～5中任一项所述的空穴传输材料，其中，n选自0～2中的任一整数。
  7. 根据权利要求1～6任一项所述的空穴传输材料，其中，所述含氧酸基团选自膦酸基、次膦酸基、磺酸基、羧基、亚磺酸基、硼酸基或硅酸基中的任意一种。
  8. 根据权利要求7所述的空穴传输材料，其中，所述含氧酸基团选自膦酸基、次膦酸基或羧基的任意一种。
  9. 根据权利要求1～8所述的空穴传输材料，其中，所述空穴传输材料包括下述空穴传输材料中的一种或几种：


    中的一种或几种。
  10. 一种太阳能电池，其中，所述太阳能电池包括权利要求1～9任一项所述的空穴传输材料。
  11. 根据权利要求10所述的太阳能电池，其中，所述太阳能电池包括层叠设置的钙钛矿层和空穴传输层；所述钙钛矿层和所述空穴传输层中的至少一层包括所述空穴传输材料。
  12. 一种用电设备，其中，包括如权利要求10或11所述的太阳能电池。
  13. 一种发电设备，其中，包括如权利要求10或11所述的太阳能电池。
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