【技术实现步骤摘要】
本申请属于太阳能电池，尤其涉及一种钙钛矿太阳能电池用材料、钙钛矿太阳能电池和用电装置。
技术介绍
1、钙钛矿太阳能电池是利用有机金属卤化物钙钛矿材料作为吸光层的太阳能电池，具有优异的光电性质和简单的制备方法，为光伏发电带来了新的空间和希望。
2、在钙钛矿太阳能电池的生产过程中，如何进一步提高其能量转换效率是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种钙钛矿太阳能电池用材料、钙钛矿太阳能电池和用电装置，能够提高钙钛矿太阳能电池的能量转换效率。
2、本申请第一方面的实施方式提供一种钙钛矿太阳能电池用材料，包括式(z)所示化合物和式(x)所示化合物中的至少一种，
3、
4、式(z)中，
5、r11和r12各自独立地包括烷基取代的噻吩基团或烷基取代的芳基，所述烷基为取代或未取代的c5至c20烷基；
6、y11和y12各自独立地包括包括共轭基团；
7、式(x)中，
8、r21和r22各自独立地包括烷基取代的噻吩基团、烷基取代的芳基，所述烷基为取代或未取代的c5至c20烷基；
9、y21和y22各自独立地包括包括共轭基团
10、由此，根据本申请实施方式的化合物，以吡啶环为核心骨架结构，配合噻吩、烷氧基、y11、y12、y11和y12等基团，能够改善化合物的溶解性，调整成膜后的微观形貌；并能够调整能级结构，并提升载流子传输性能，从而提升能量转化效率。
11、在
12、
13、式(a)中，
14、m1和m2各自独立地包括
15、中的至少一种；
16、m3包括氢原子和卤素原子中的至少一种；可选地，m3包括氢原子或卤素原子。
17、y11和y12各自独立地包括上述基团时，使得化合物还包括羰基等活性基团，能够增强钙钛矿材料的缺陷与游离离子之间的作用力，进一步钝化钙钛矿材料的缺陷态能级，提升钙钛矿材料的结构稳定性，从而提升能量转化效率。
18、在一些实施方式中，y11和y12各自独立地包括式(a-1)所示结构式至式(a-9)所示结构式中的至少一种，
19、
20、
21、在一些实施方式中，r11和r12各自独立地包括烷基取代的噻吩基团，所述烷基取代的噻吩基团包括式(c)所示的结构式，
22、
23、r13包括取代或未取代的c6至c16直链烷基；
24、进一步可选地，r11和r12包括相同的基团。
25、上述基团的链长的调整，能够调整其在卤代溶剂中的溶解度参数，例如，在可选范围内溶解度参数更高，溶解性能得到提升。
26、在一些实施方式中，所述钙钛矿太阳能电池用材料包括式(z-11)所示化合物至式(z-18)所示化合物中的至少一者，
27、
28、
29、
30、
31、
32、在一些实施方式中，r11和r12各自独立地包括烷基取代的芳基，所述烷基取代的芳基包括式(d)所示的结构式，
33、
34、r14包括取代或未取代的c6至c16直链烷基；
35、可选地，所述烷基取代的芳基包括式(d-1)所示的结构式，
36、
37、进一步可选地，r11和r12包括相同的基团。
38、上述基团的链长的调整，能够调整其在卤代溶剂中的溶解度参数，例如，在可选范围内溶解度参数更高，溶解性能得到提升。
39、在一些实施方式中，所述钙钛矿太阳能电池用材料包括式(z-21)所示化合物至式(z-28)所示化合物中的至少一者，
40、
41、
42、
43、
44、在一些实施方式中，y21和y22各自独立地包括芳基衍生物；可选地，y21和y22各自独立地包括式(b)所示结构式，
45、
46、式(b)中，
47、q1和q2各自独立地包括
48、中的至少一种；
49、q3包括氢原子和卤素原子中的至少一种；可选地，q3包括氢原子或卤素原子。
50、y21和y22各自独立地包括上述基团时，使得化合物还包括羰基等活性基团，能够增强钙钛矿材料的缺陷与游离离子之间的作用力，进一步钝化钙钛矿材料的缺陷态能级，提升钙钛矿材料的结构稳定性，从而提升能量转化效率。
51、进一步可选地，y21和y22各自独立地包括式(b-1)所示结构式至式(b-9)所示结构式中的至少一种，
52、
53、在一些实施方式中，r21和r22各自独立地包括烷基取代的噻吩基团，所述烷基取代的噻吩基团包括式(e)所示的结构式，
54、
55、r23包括取代或未取代的c6至c16直链烷基；
56、进一步可选地，r21和r22包括相同的基团。上述基团的链长的调整，能够调整其在卤代溶剂中的溶解度参数，例如，在可选范围内溶解度参数更高，溶解性能得到提升。
57、在一些实施方式中，所述钙钛矿太阳能电池用材料包括式(x-11)所示化合物至式(x-17)所示化合物中的至少一者，
58、
59、
60、
61、
62、在一些实施方式中，r21和r22各自独立地包括烷基取代的芳基，所述烷基取代的芳基包括式(f)所示的结构式，
63、
64、r24包括取代或未取代的c6至c16直链烷基；
65、可选地，所述烷基取代的芳基包括式(f-1)所示的结构式，
66、
67、进一步可选地，r21和r22包括相同的基团。上述基团的链长的调整，能够调整其在卤代溶剂中的溶解度参数，例如，在可选范围内溶解度参数更高，溶解性能得到提升。
68、在一些实施方式中，所述钙钛矿太阳能电池用材料包括式(x-21)所示化合物至式(x-28)所示化合物中的至少一者，
69、
70、
71、
72、
73、第二方面，本申请实施方式提出了一种钙钛矿太阳能电池，包括钙钛矿吸收层、空穴传输层和电子传输层，钙钛矿吸收层包括沿其厚度方向彼此相对的两侧；空穴传输层设置于所述钙钛矿吸收层的其中一侧；电子传输层设置于所述钙钛矿吸收层背离所述空穴传输层的一侧，所述电子传输层包括如本申请第一方面任一实施方式所述的钙钛矿太阳能电池用材料。
74、第三方面，本申请实施方式提出了一种钙钛矿太阳能电池，包括钙钛矿吸收层、空穴传输层、电子传输层和钝化层，钙钛矿吸收层包括沿其厚度方向彼此相对的两侧；空穴传输层本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钙钛矿太阳能电池用材料，包括式(Z)所示化合物和式(X)所示化合物中的至少一种，
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，Y11和Y12各自独立地包括芳基衍生物；可选地，Y11和Y12各自独立地包括式(A)所示结构式，
3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，R11和R12各自独立地包括烷基取代的噻吩基团，所述烷基取代的噻吩基团包括式(C)所示的结构式，
4.根据权利要求1至3中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，R11和R12各自独立地包括烷基取代的芳基，所述烷基取代的芳基包括式(D)所示的结构式，
6.根据权利要求1至5中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，所述钙钛矿太阳能电池用材料包括式(Z-21)所示化合物至式(Z-28)所示化合物中的至少一者，
7.根据权利要求1至6中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，Y21和Y22各自独立地包括芳基衍生物；可选地，Y21和Y22各自独立地
8.根据权利要求1至7中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，R21和R22各自独立地包括烷基取代的噻吩基团，所述烷基取代的噻吩基团包括式(E)所示的结构式，
9.根据权利要求1至8中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，
10.根据权利要求1至9中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，R21和R22各自独立地包括烷基取代的芳基，所述烷基取代的芳基包括式(F)所示的结构式，
11.根据权利要求1至10中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用材料，所述钙钛矿太阳能电池用材料包括式(X-21)所示化合物至式(X-28)所示化合物中的至少一者，
12.一种钙钛矿太阳能电池，包括：
13.一种钙钛矿太阳能电池，包括：
14.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求12或13所述的钙钛矿太阳能电池。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿太阳能电池用材料，包括式(z)所示化合物和式(x)所示化合物中的至少一种，
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，y11和y12各自独立地包括芳基衍生物；可选地，y11和y12各自独立地包括式(a)所示结构式，
3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，r11和r12各自独立地包括烷基取代的噻吩基团，所述烷基取代的噻吩基团包括式(c)所示的结构式，
4.根据权利要求1至3中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，r11和r12各自独立地包括烷基取代的芳基，所述烷基取代的芳基包括式(d)所示的结构式，
6.根据权利要求1至5中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用材料，其中，所述钙钛矿太阳能电池用材料包括式(z-21)所示化合物至式(z-28)所示化合物中的至少一者，
7.根据权利要求1至6中任一项所述的钙钛矿太阳能...
【专利技术属性】
技术研发人员：林新宇，潘从荣，李学科，孙昊，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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