许桂英，薛荣明，张默瑶，李耀文,＊，李永舫,2

1先进光电材料重点实验室，苏州大学材料与化学化工学部，江苏 苏州 215123

2中国科学院化学研究所，北京分子科学国家研究中心，北京 100190

1 引言

平面p-i-n型钙钛矿太阳能电池(pero-SCs)由于其具备可溶液加工、较弱的迟滞效应、制备成本低廉等优点，展现出巨大的商业应用前景因而得到越来越多科研工作者的青睐1–8。在p-i-n型钙钛矿太阳能电池中，空穴传输层材料对钙钛矿晶体的生长、空穴的传输以及器件的稳定性等方面都有着重要的影响，因而成为该类型器件的研究重点9–12。但目前其所用的空穴传输层材料仍然存在诸多的缺点，如需要高温制备和掺杂13,14，价格昂贵且批次间存在差异15,16以及腐蚀电极等17。有机小分子空穴传输材料由于其具有可低温溶液加工、确定的分子结构、化学结构易剪裁和高空穴迁移率等优点受到了人们的广泛关注。其中，X型有机小分子材料易于提纯并且具有高度的对称性，因而通过合理的分子设计可以减少合成的步骤、降低合成的成本18,19是目前应用较为广泛的一类材料。迄今为止，应用到p-i-n型钙钛矿太阳能电池中的X型有机小分子空穴传输层材料包括4,4’,4’,4’’-(ethene-1,1,2,2-tetrayl)tetrakis(N,N-bis(4-methoxyphenyl)aniline)(TAE)20、6-difluoro-N1,N1,N2,N2,N4,N4,N5,N5-octakis(4-methoxyphenyl)benzene-1,2,4,5-tetraamine (DFTAB)20和 4’,5’-bis(4-(bis(4-(methylthio)phenyl)amino)phenyl)-3’,6’-dimethyl-N4,N4,N4’(TPP-SMeTAD)21等，尽管取得了17%左右的器件效率，但是关于其结构与性能的关系仍然缺乏探索。

在先前的工作中，我们设计合成了具有硅核和三苯胺分枝的低成本X型有机小分子材料Si-OMeTPA (图1a)22，发现其具有良好的热稳定性、高结晶度、长程有序的分子堆积结构和较高的空穴迁移率(µh)。……