分子侧链修饰对基于三苯胺的材料的影响：这些材料既可作为有机染料，也可作为钙钛矿太阳能电池中的空穴传输材料

《Energy Technology》：Impact of Molecular Side-Chain Modifications on Triphenylamine-Based Materials as Donors for Organic and as Hole Transporting Materials for Perovskite Solar Cells

本研究通过修饰二苯胺基末端基团设计出九种新型空穴传输材料，利用DFT和TD-DFT计算分析其光电性能与电荷传输特性，发现改性材料具有更窄的带隙（0.64-1.25 eV）和更低的电荷转移势垒，与PC61BM复合后显著提升开路电压，展现出优异的光伏性能，为下一代有机及钙钛矿太阳能电池提供了潜在候选材料。

　　

摘要

基于三苯胺的空穴传输材料因具有高功率转换效率、低带隙和高效的电荷传输能力，被广泛应用于钙钛矿太阳能电池（PSCs）中。本研究通过修改双苯核心分子的末端基团来设计新型材料。通过用不同的电子受体基团替换参考分子（NSR）中的?OCH3基团，开发了九种新型分子（NS1-NS9）。采用B3LYP/6-31G(d,p）水平的密度泛函理论（DFT）和时依赖DFT（TD-DFT）来分析这些分子的光电性质、能级和电荷传输特性，以评估其在PSCs中的潜力。与参考分子NSR相比，改性分子的最大占据分子轨道与最低未占据分子轨道之间的能隙减小（0.64–1.25?eV），且结合能和重组能也有所降低，表明其电荷传输能力得到增强。为了验证这些分子作为供体的作用，将它们与PC61BM混合使用，结果实现了更高的开路电压。与参考分子NSR相比，设计出的分子（NS1-NS9）表现出更好的光电特性和光伏性能。这表明这些材料在下一代有机和钙钛矿光伏技术中具有巨大潜力。因此，这些研究结果表明，新设计的分子可能显著提升太阳能电池的效率，从而适用于实际应用和工业生产。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。