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【创赛优选】浴铜灵BCP|4733-39-5 钙钛矿材料

发表时间:2025-08-01

在钙钛矿光电器件的界面工程中,浴铜灵 BCP(2,9 - 二甲基 - 4,7 - 二苯基 - 1,10 - 菲啰啉,CAS 4733-39-5)是兼具 “高效电子传输” 与 “界面钝化” 的经典双功能材料 —— 作为菲啰啉衍生物,它的刚性平面结构像 “电子高速公路”,能快速导出钙钛矿层产生的电子(电子迁移率达 5×10?? cm2/V?s),同时氮原子位点可与钙钛矿表面的未配位金属离子形成配位键,像 “盾牌” 一样阻断电荷复合与离子迁移。这一特性让它成为钙钛矿太阳能电池(PSCs)效率突破 25%、稳定性提升 3 倍的 “界面核心”,从实验室基础研究到产业化中试均不可或缺!


核心优势:双功能带来的 “界面质的飞跃”
BCP 能成为钙钛矿器件的 “标配材料”,源于对界面问题的 “精准解决”:
电子传输 “高速直达”:菲啰啉环的 π 共轭体系为电子提供快速传输通道,与 TiO?电子传输层的能级匹配度(LUMO=-3.8eV)优于传统材料(如 PCBM),使电子提取效率提升至 92%,短路电流密度(J?c)增加 1.5mA/cm2;
界面钝化 “一箭双雕”:分子中的氮原子可与钙钛矿表面的 Pb2?形成强配位键(结合能 - 4.5eV),同时疏水的苯基与甲基基团可阻挡水汽入侵,使界面非辐射复合速率降低 60%,器件开路电压(V?c)提升至 1.15V;
制备工艺 “极简友好”:可通过溶液旋涂(氯仿溶剂,5mg/mL)或真空蒸镀形成超薄薄膜(5-10nm),成膜均匀性(粗糙度 RMS<0.5nm)远超厚膜材料,且与钙钛矿层的浸润性优异(接触角<15°),适合大规模生产。


 三大核心科研应用场景:从基础研究到产业适配
1. 高效钙钛矿太阳能电池的 “界面优化器”
在光伏性能提升研究中,它是效率突破的 “关键拼图”:
正式结构器件效率跃升:在 n-i-p 结构钙钛矿电池中,BCP 作为电子传输层与 TiO?形成复合界面,可使光电转换效率(PCE)从 22% 提升至 25.1%,其中填充因子(FF)从 0.75 增至 0.82,主要源于电子传输阻力降低 30%(EIS 阻抗谱验证);
反式结构兼容性验证:在 p-i-n 反式电池中,BCP 可替代 PCBM 作为电子传输层,解决 PCBM 与钙钛矿的化学互溶问题,使器件效率达 24.5%,且在空气中储存稳定性提升 2 倍(未封装条件下)。
2. 界面复合与离子迁移抑制的 “研究模型”
在器件稳定性机制探索中,它是解析界面作用的 “理想工具”:
非辐射复合抑制量化:通过光致发光量子产率(PLQY)测试发现,BCP 修饰的钙钛矿薄膜 PLQY 从 30% 提升至 75%,证实其对表面缺陷的钝化作用;时间分辨 PL 显示,载流子寿命从 100ns 延长至 500ns,界面复合得到有效阻断;
离子迁移阻挡验证:在电压偏压实验中,BCP 修饰的器件在 ±1V 偏压下循环 1000 次后,效率保持率达 85%(未修饰组仅 50%),XPS 分析显示,碘离子向电极的迁移量减少 70%,证实 BCP 的物理屏障作用。
3. 柔性与叠层器件的 “超薄功能层”
在新型器件结构研究中,它的超薄特性更具优势:
柔性电池弯折耐受性:在 PET 基底柔性电池中,5nm 厚 BCP 薄膜的断裂应变达 5%(远高于 TiO?的 1%),1000 次弯折(半径 5mm)后效率保持率 80%,比厚膜电子传输层高 25 个百分点;
叠层电池光吸收优化:作为钙钛矿 / 硅叠层电池的界面层,BCP 的超薄厚度(5nm)可减少光吸收损失(在 800-1100nm 波段透过率>90%),使叠层电池总效率提升 1.2 个百分点,达 29.3%。


实验数据实证:性能与可靠性的 “硬核支撑”
传输性能:空间电荷限制电流法测得电子迁移率 5×10?? cm2/V?s,在 80℃退火后性能保持率>95%;
稳定性测试:BCP 修饰的器件在 60% RH 环境中未封装储存 1000 小时,效率保持率 78%(未修饰组 35%);
薄膜质量:5mg/mL 氯仿溶液旋涂的 BCP 薄膜 AFM 表征显示,表面粗糙度 RMS=0.3nm,无针孔或团聚,覆盖度 100%。


产品说明书摘要
化学名称:浴铜灵 BCP(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)
CAS 号:4733-39-5
纯度:≥99%(HPLC 检测),金属离子残留<0.1ppm(ICP-MS)
溶解性:易溶于氯仿、甲苯(10mg/mL),可溶于二氯甲烷、THF
储存条件:-20℃避光干燥保存,惰性气体保护,未开封保质期 24 个月
推荐使用参数:旋涂浓度 3-8mg/mL(氯仿溶剂),退火温度 60-80℃(10 分钟),薄膜厚度 5-15nm


定制:400-608-7598

来源:https://www.canspec.cn/product/747114.html?goodsno=PA07674-1g

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