聚合物空穴传输材料的设计与制备数据

设计合成适用于反式钙钛矿器件的高性能低成本有机高分子HTMs。PTAA是反式器件中的明星高分子HTM，但由于受表面浸润性限制，并不适合大面积钙钛矿成膜。一方面，本项目将基于前期发展的交叉共轭高分子HTMs策略（Adv.Sci.2020,7,1903331;Angew.Chem.Int.Ed.2021,60,7227），进一步发展新的分子设计策略构筑可取代PTAA的交叉共轭高分子HTMs，如引入氧杂蒽和噻吨为核增强空穴迁移率和钝化功能、部分引入两性离子功能基团增加薄膜浸润性。另一方面，本项目拟利用三元共聚方式，结合聚合物HTMs和SAM-HTMs的优点，发展兼具锚定基底和缺陷钝化功能的聚合物HTMs，实现新型HTMs的开发，解决空穴传输层大面积均匀沉积的问题，实现大面积薄膜钙钛矿的制备。本项目还将发展有机小分子 HTMs，包括SAM型和 D–A 型共轭有机小分子两类材料。对于 SAM 型 HTMs，将设计含有磷酸基、羧基等锚定基团的分子结构，使其能够在 ITO 等氧化物表面自发形成有序单分子层结构，通过调节末端取代基的电子性质和分子极性，优化界面能级匹配与电荷提取效率。于 D–A 型有机小分子 HTMs，将通过精细分子设计调控供体与受体单元种类、连接方式与取代基，以实现能级匹配、能带调控及高载流子迁移率，从而提升电荷传输效率并抑制界面复合。此外，拟通过调控共聚单元类型、单体连接位置以及功能基团，研究分子结构变化对HTMs能级水平、热学性质、薄膜形貌以及空穴迁移率的影响，进而筛选出效率、稳定性俱佳的HTMs。