螺[芴-9,9-氧杂蒽]类空穴传输材料

一种螺[芴9,9氧杂蒽]类空穴传输材料及其应用,所述材料是以螺[芴9,9氧杂蒽]为核壳结构的芳胺类化合物,该所述合物中含有1个以上的N核结构单元,相邻的两个N核结构单元通过连接基团相连,所述的N核结构单元符合通式F:Rx,Ry和Rz是取代基或连接基团.本发明所述的材料为多螺[芴9,9氧杂蒽]为核壳结构的芳胺类化合物.相对于现有同类产品,具有更高的玻璃转化温度和热分解温度;具有更高的氧化还原电位;具有更高的空穴迁移率和导电率;在钙钛矿太阳能电池和其他的有机电子器件领域有巨大的应用价值和广阔的应用前景.

以螺芴氧杂蒽(SFX)为中心核的空穴传输材料

近10年,第三代光电能源转换技术钙钛矿太阳能电池(PSCs)正迅速崛起.基于有机–无机杂化钙钛矿材料的本征半导体特性以及PSCs平面多层器件架构特点,采用有机小分子空穴传输材料(HTMs)作为PSCs的p-型层,不仅实现了PSCs器件的全固态化,且大幅提升了器件效率及稳定性.以当前通用的标准空穴传输材料spiro-OMeTAD(2,2′,7,7′–四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9′–螺二芴)为模板,研究人员开展了众多结构剖析和改进工作.随着HTMs分子设计以及合成方法学的进展,近5年来,一系列低成本、高性能的类SBF螺芳基单元逐渐兴起,并迅速进入空穴传输材料领域,如:螺[芴-9,9′–氧杂蒽]、螺吖啶、螺硫杂蒽等.螺芳基核结构的日益丰富,大大拓展了HTMs分子的设计空间,从而推动了PSCs效率和稳定性的不断提升.

螺[芴-9,9′-氧杂蒽]基空穴传输材料

螺[芴-9,9-氧杂蒽](spiro[fluorene-9,9′-xhaithene],SFX)的结构及合成与SBF于1930年一同被报道。从反应性来看,SFX 氧杂蒽侧可供修饰位置比SBF更活泼和丰富,有利于相关材料的结构衍生化.SFX单元在近 10年得到学界和产业界的广泛关注;尤其在空穴传输材料研究领域,众多高性能 SFX基分子不断涌现,结构、性能和成本方面的优势不断被发掘出来.

基于SFX的结构和性质特点,由该类核衍生的空穴传输材料在近期得以快速发展,部分高性能材料的分子以及相应器件性能总结于表2中

以螺芴氧杂蒽(SFX)为中心核的空穴传输材料

mp-SFX-3PA 

mp-SFX-2PA

mm-SFX-3PA

mm-SFX-2PA

HTM-FX

HTM-F

HTM-X

HTM-X′

HTM-FX′

X59

BTPA-4 

BTPA-5

BTPA-6 

SFX-OMeTAD 

SFXDAnCBZ 

Y1 

Y2 

Y3

X55 

SFX-DTF1 

SFX-DTF2 

X26 

X36

SFX-TPAM

SFX-TPA

X60

spiro-p,o-OMe 

spiro-Me

spiro-SMe 

spiro-FOMe

spiro-H

spiro-IA

XDB 

XOP

XMP 

XPP  

X61 a

X62 a 

2mF-X59  

SFX-o-2F 

SFX-m-2F

SFX-p-2F 

有机发光器件(oleds)通常是由阴极、阳极及阴极和阳极之间插入的有机物层构成的，即器件的组成是由透明ito阳极、空穴注入层(til)、空穴传输层(htl)、发光层(el)、空穴阻挡层(hbl)、电子传输层(etl)、电子注入层(eil)和阴极形成，按需要可省略1～2有机层。其作用机理为两个电极之间形成电压一边从阴极电子注入，另一边从阳极注入空穴，电子和空穴在发光层再结合形成激发态，激发态回到稳定的基态，器件发光。由于色彩丰富、快速响应以及可制备柔性器件等特点，有机电致发光器件被认为是最具有发展前景的下一代平板显示和固体照明技术。

上海金畔生物科技有限公司提供金属配合物，热激活延迟荧光(TADF)材料，聚集诱导延迟荧光（AIDF）材料，聚集诱导发光AIE材料的定制合成

红光热活化延迟荧光(TADF)聚合物PCzDMPE-R03~PCzDMPE-R10

TADF分子2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈(4Cz IPN)掺杂4,4-二(9-咔唑)联苯(CBP)

N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)、poly-TPD、PVK、poly-TPD/PVK

TADF黄光材料CRA-TXO-PhCz(100)

CRA-TXO-PhCz(50)-mCP(50)

CRA-TXO-PhCz(12.5)-mCP(87.5)

红光材料CRA-TXO-TPA(100)

绿光材料CRA-PXZ-Trz

基于P3-SO2以及P1-P4五个从深蓝光到绿光光色渐变的聚合物热激活延迟荧光材料

绿色荧光超分子聚合物SP2和SP3

中性自由基TTM-1Cz和TTM-2Cz

三苯甲基类中性自由基TTM-1Cz和TTM-2Cz的前体(αHTTM-1Cz和αHTTM-2Cz)

自由基TTM-1Cz Bz和TTM-1Czt B

红光AIE分子 8-[[[4-（dimethylamino）phenyl]imino]methyl]-7-hydroxy-4-methyl-2H-1-benzopyrhai-2-one（CDPA）

黑磷作为万众瞩目的新兴二维材料，有着优异的光电性能，其带隙可调，对光的响应可扩展到红外区，在光电子、催化、储能等方面存在巨大的潜在应用。另外，当黑磷的尺寸减小到量子级别时，黑磷量子点(BPQD)将具有良好的紫外-可见吸收性能和优异的光热性能。但是黑磷存在容易被氧和水降解的缺点。  本发明尝试将黑磷量子点与硫铟锌复合来克服两者的缺陷，获得新型光催化剂，得到的硫铟锌/黑磷量子点的稳定性大大提升，电子空穴分离效率提高，从而提高了载流子传输速率，具有较好的光催化分解水性能。其光催化机理为：在光照条件下，硫铟锌产生光生电子-空穴对，空穴被牺牲剂捕获，而电子转移到黑磷量子点上从而进行还原反应，从而提高了电子空穴的分离效率，提高其光催化性能。

一种硫铟锌/黑磷量子点的制备方法，包括如下步骤：

将硫铟锌超声分散于有机溶剂中，加入黑磷量子点有机溶剂分散液，搅拌，离心，洗涤，干燥，研磨即得所述硫铟锌/黑磷量子点；所述黑磷量子点和硫铟锌的质量比为1～4:1000。

上海金畔生物提供黑磷纳米片(BPNSs)、黑磷烯纳米带(PNR)、黑磷量子点(BPQDs)、黑磷纳米颗粒BPNPs、黑磷纳米管、黑磷薄膜、黑磷晶体、黑磷纳米条阵列等等产品

黑磷/二氧化钛复合光催化剂

黑磷光纤复合结构

石墨烯功能化黑磷复合材料

多异质结二氧化钛–钒酸铋–黑磷/红磷复合膜

黑磷/聚氨酯复合物

黑磷硫化铟锌复合可见光催化剂

黑磷/PLGA复合物

黑磷–偶氮苯复合物

黑磷烯石墨烯复合材料空心微球

黑磷/氯化血红素复合材料

黑磷碳纳米管复合材料

黑磷烯碳纳米管复合材料

黑磷/聚乙烯亚胺/半导体氧化物复合材料

聚磷酸铵–黑磷阻燃PET聚酯

可见光响应型铂/黑磷/氧缺陷钨酸铋复合材料

黑磷烯氯化血红素修饰电极

分散性好的黑磷@聚多巴胺纳米诊疗剂

聚酰胺原位聚合包覆黑磷阻燃剂

黑磷–壳聚糖水凝胶体系

黑磷@二氧化钛负载贵金属复合材料

黑磷基滤膜

黑磷–活化石墨烯异质结构复合材料载钯(Pd/AG-BP)

负载有上转换@黑磷的脂质体

钛配体修饰黑磷

聚氨酯/黑磷纳米复合材料

低维黑磷材料

硫掺杂黑磷

二维材料黑磷砷气体传感器

包有黑磷的微针

黑磷脑靶向纳米载体

钙钛矿/黑磷低维复合纳米材料

黑磷基光敏水凝胶

PEG包裹BP@Cu在表面修饰整联素蛋白的靶向多肽

黑磷/氧化石墨烯的海藻酸钙水凝胶过滤膜

黑磷金纳米粒子复合物

琼脂糖水凝胶载黑磷纳米薄片

二维黑磷/碳纳米管聚合物纳米复合材料

块状黑磷晶体

银离子修饰黑磷

BP@PDA-Ce6&TPP-NSs纳米复合物

聚多巴胺包裹黑磷纳米片共价连接二氢卟吩e6（Ce6）和三苯基膦（TPP）

BP-PEG-Sgc8-DOX

CN/rGO@BPQDs

FeOCl@PB@PDA@BPQDs

锰离子螯合的FeOCI@PB@PDA@BPQDs纳米复合材料

BPQDs/Ti3C2@TiO2

BPQDs@ss-Fe3O4@C

rGO@BPQDs

多孔网状g-C3N4/r GO@BPQDs

黑磷量子点掺杂的ZnO纳米粒子(BPQDs@ZnO)

BP-PEG-Sgc8-DOX

合成了四种锌(II)酞菁(ZnPcs)衍生物ZnPH13、ZnPH14、ZnPH15和ZnPH22，并在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中作为无掺杂空穴传输材料(HTMs)。

详细介绍了这些htm的电化学、光物理特性、理论几何/电子特性、空穴迁移率、载流子提取、收集和传输动态过程。在分子水平上，对Pc有机支架结构和性能之间的实质性关系和依赖性进行了启发式的探讨。

利用含有苯并[d][1,3]二氧唑环面构形外周取代基的ZnPH22制备的混合离子PSC具有最具竞争力的功率转换效率(PCE)为18.3%，具有良好的重现性和长期稳定性。

这些结果表明，太阳能电池的性能可以通过外围取代基修饰所产生的固有电子和结构效应来判断。因此，这项工作为高效酞菁htm的高性能和稳定的PSCs的先进分子构建提供了新的见解。

更多推存

上海金畔生物科技有限公司是国内光电材料，纳米材料，聚合物；化学试剂供应商；专业于科研试剂的研发生产销售。供应有机发光材料（聚集诱导发光材料）和发光探针（磷脂探针和酶探针）、碳量子点、金属纳米簇；嵌段共聚物等一系列产品。

合成了四种锌(II)酞菁(ZnPcs)衍生物ZnPH13、ZnPH14、ZnPH15和ZnPH22，并在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中作为无掺杂空穴传输材料(HTMs)。

详细介绍了这些htm的电化学、光物理特性、理论几何/电子特性、空穴迁移率、载流子提取、收集和传输动态过程。在分子水平上，对Pc有机支架结构和性能之间的实质性关系和依赖性进行了启发式的探讨。

利用含有苯并[d][1,3]二氧唑环面构形外周取代基的ZnPH22制备的混合离子PSC具有最具竞争力的功率转换效率(PCE)为18.3%，具有良好的重现性和长期稳定性。

这些结果表明，太阳能电池的性能可以通过外围取代基修饰所产生的固有电子和结构效应来判断。因此，这项工作为高效酞菁htm的高性能和稳定的PSCs的先进分子构建提供了新的见解。

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纯硅玻璃在准分子激光激发下的光电响应。这些样品是在不同的条件下制作的。记录了由于登伯效应引起的样品的光电偏振。该信号是在空间电荷限制电流条件下记录的。

由于捕获电子和空穴而产生的空间电荷会产生静电场，阻止释放的载流子的扩散。

尽管光激励持续，但外部电路中的电流注册停止。这种效应被用作测量样品体积中的光电流而不是与样品无关的寄生电流的一个事实。选择屏幕是为了防止杂散信号的影响。

发现在二氧化硅局域态的光谱吸收范围内激发时，载流子会被释放出来。基于丹伯效应，光电响应的符号显示了载流子的类型-电子或空穴是可移动的。

因此，含铝而不含碱离子的样品给出了一个负信号，这表明电子在290 K处扩散，因为铝是一个有效的空穴陷阱。

一个在290 K的缺氧样品提供了一个正信号，表明空穴的扩散，因为缺氧中心是一个有效的电子陷阱。该样品在100 K时，由于孔洞的有效自陷，提供了一个负信号。

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由于捕获电子和空穴而产生的空间电荷会产生静电场，阻止释放的载流子的扩散。

尽管光激励持续，但外部电路中的电流注册停止。这种效应被用作测量样品体积中的光电流而不是与样品无关的寄生电流的一个事实。选择屏幕是为了防止杂散信号的影响。

发现在二氧化硅局域态的光谱吸收范围内激发时，载流子会被释放出来。基于丹伯效应，光电响应的符号显示了载流子的类型-电子或空穴是可移动的。

因此，含铝而不含碱离子的样品给出了一个负信号，这表明电子在290 K处扩散，因为铝是一个有效的空穴陷阱。

一个在290 K的缺氧样品提供了一个正信号，表明空穴的扩散，因为缺氧中心是一个有效的电子陷阱。该样品在100 K时，由于孔洞的有效自陷，提供了一个负信号。

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