不同取代基对联苯二酰亚胺基空穴传输材料光电性能的影响

作     者：郑惠文 金宏璋 徐炎 闫磊 王行柱 ZHENG Huiwen;JIN Hongzhang;XU Yan;YAN Lei;WANG Xingzhu

作者机构：湘潭大学物理与光电工程学院湖南湘潭411105 南华大学电气工程学院湖南衡阳421001 

基　　金：科技部国家重点研发计划项目(2021YFE0191500) 湖南省自然科学基金面上项目(2023JJ50132) 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2024年第38卷第8期

页      码：238-245页

摘      要：本工作设计了四种以联苯二酰亚胺为核心的新型空穴传输材料(HTMs),并且分别研究了含H、OH、OMe和NH_(2)取代基对其性能的影响。基于密度泛函理论(DFT),讨论了所设计的分子的几何结构、前线分子轨道(FMOs)、HOMO-LUMO能级能隙、态密度(DOS)、绝对硬度、静电势(ESP)以及空穴传输速率。基于含时密度泛函理论(TD-DFT),讨论了空穴传输材料分子的吸收光谱、电荷密度差图(CDD)、热图、D指数、H指数、S_(r)指数、激子结合能(E_(coul))以及片段间的电子转移量。模拟计算结果表明:设计的HTMs的能级都与钙钛矿层(MAPbI_(3))的能级匹配,并且都具有较高的稳定性和空穴传输速率。根据溶解自由能的研究结表明:设计的分子均可溶于二氯甲烷溶剂中。所有的分子在200~400 nm之间有较为明显的吸收峰,不会与钙钛矿层在可见光区域发生光吸收竞争,并且光激发过程电子是从给体转移到受体;所设计的HTMs具有良好的电学性质、光学性质、空穴传输速率和稳定性,该研究为高效性能的空穴传输材料的设计提供了新的思路。

主 题 词：密度泛函理论 空穴传输材料 钙钛矿太阳能电池 联苯二酰亚胺 

学科分类：07[理学] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11896/cldb.22120082

馆 藏 号：203127502...