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文檔簡介
太陽能電池作為有效利用太陽能的方式，發展非常迅速。降低成本和提高光電轉換效率（PowerConversionefficiency，PCE）以適應大規模的商業制造和應用，是目前太陽能電池研究的重點。太陽能電池技術通常可以分為3類：第一類是硅基太陽能電池，這類電池的PCE很高，但是其合成條件比較苛刻，制造成本相對較高；第二類是用砷化鎵、硫化鎘、碲化鎘等化合物制造的化合物太陽能電池，由于其合成用材料都非常稀缺且具有毒性，所以難以得到大規模的商業應用；第三類是近年來發展快速的新型太陽能電池，如有機太陽能電池（OSCs）、染料敏化太陽能電池（DSSCs）和鈣鈦礦太陽能電池（PSCs），它們具有成本低、PCE較高、制備條件溫和等優點。與有機和染料敏化太陽能電池相比，PSCs出現最晚，多為電子傳輸層/鈣鈦礦吸光層/空穴傳輸層的平面結構，其PCE（3.8%~25.2%）已超過晶硅電池，成為最有發展潛力的太陽能電池。摘要：鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）由于具有快速提升的光電轉換效率、制備成本低、可溶液加工等優點而獲得了廣泛關注。空穴傳輸材料（HTM）負責空穴抽取和防止電荷復合，可提高PSCs的效率和穩定性，是PSCs中的重要組成部分。線型給體-受體-給體（D-A-D）結構的有機小分子空穴傳輸材料的結構簡單，合成難度低。另外，吸電子單元的引入可以降低最高占據分子軌道（HOMO）能級，提高材料的穩定性，而且線型D-A-D構型有利于增強分子內電荷轉移，提高材料的空穴傳輸能力。綜述了2009年以來線型D-A-D類空穴傳輸材料在PSCs中的應用。詳細介紹了各空穴傳輸材料分子結構對PSCs的光電轉換效率和器件穩定性等性能的影響。最后，對未來線型D-A-D型空穴傳輸材料的發展進行了展望。結論與展望隨著研究的不斷深入，線型D-A-D結構的空穴傳輸材料因其結構簡單、易合成、穩定性好和空穴遷移率高等特性而逐漸受到科研工作者的注意。但可以發現，部分電池的PCE與Spiro-OMeTAD仍然存在一定的差距，因此，設計合成一種完美的空穴傳輸材料，仍是PSCs的重要課題之一。未來如何能夠將PSCs大規模商業化發展是努力的方向，而要實現這一目標，應該著重研究以下幾方面：（1）在現有的研究基礎上，設計合成出PCE更高、空穴遷移率更好的空穴傳輸材料，同時保證材料有合適的HOMO和LUMO能級，保證傳輸層和鈣鈦礦能級的匹配以及減少電荷復合；（2）結合現有的研究，選取更多比較有潛力的受體基團，通過引入不同的基團來提升材料的各項性能，從而完善材料；（3）電池的穩定性和合成成本一直是制造太陽能電池較為重要的影響因素，在選擇合成原料時，應該始終控制成本，并利用現在逐漸發展的理論計算對材料的穩定性進行研究。隨著數
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