一种富勒烯衍生物及其制备方法和应用、锡基钙钛矿太阳能电池

技术领域

本发明属于光电材料与器件技术领域，具体涉及一种富勒烯衍生物及其制备方法和应用、锡基钙钛矿太阳能电池。

背景技术

钙钛矿太阳能电池是利用钙钛矿晶体结构的有机金属卤化物半导体材料作为吸光层的太阳能电池。与传统的光伏器件相比，钙钛矿太阳能电池由于其薄膜制备的特性，较薄的吸光层更适合制造柔性器件，可广泛运用于便携式电源；另一方面，利用连续、低成本、可制造型的灵活性，作为柔性器件可以组合成大规模应用于光伏器件的刚性模块。然而，铅元素的毒性一直是限制钙钛矿太阳能电池进一步商业化发展的阻碍，这使得许多的研究者都在探究寻找可以替代铅元素作为钙钛矿晶体结构ABX

锡元素与铅元素处于同一主族，具有相似的电子构型，同时二价锡离子(Sn

发明内容

本发明的目的在于提供一种富勒烯衍生物及其制备方法和应用、锡基钙钛矿太阳能电池。本发明提供的富勒烯衍生物应用于锡基钙钛矿太阳能电池中具有优异的稳定性，使锡基钙钛矿太阳能电池具有较高的光电转换效率。

为了实现本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：

一种富勒烯衍生物，具有式I所示结构：

式I中，X

R为烯基、四元环烷基或二硫杂环戊基；

Fu为C

优选地，X

优选地，所述烯基包括乙烯基、丙烯基或2-甲基-1-丙烯基；所述四元环烷基包括环丁基、甲基环丁基或1,1-二甲基环丁基；所述二硫杂环戊基具有以下结构：

本发明提供了上述技术方案所述富勒烯衍生物的制备方法，包括以下步骤：

将化合物1、4-羟基苯甲醛、催化剂和第一有机溶剂混合，进行酯化反应，得到中间体1；

将所述中间体1、肌氨酸、富勒烯源和第二有机溶剂混合，进行加成反应，得到中间体2；

将所述中间体2、化合物2和第三有机溶剂混合，进行季铵化反应，得到所述富勒烯衍生物；所述富勒烯源为C

所述化合物1具有式II所示结构：

式II中R如式I所定义；

所述化合物2的化学式为CH

优选地，所述催化剂包括4-二甲氨基吡啶和/或二环己基碳二亚胺。

优选地，所述第一有机溶剂为四氢呋喃；所述第二有机溶剂和第三有机溶剂独立地为甲苯、氯苯和邻二氯苯中的一种或多种。

本发明提供了上述技术方案所述富勒烯衍生物或上述技术方案所述制备方法制备的富勒烯衍生物在锡基钙钛矿太阳能电池中的应用。

本发明提供了一种锡基钙钛矿太阳能电池，包括依次叠层设置的导电基板、空穴传输层、钙钛矿活性层、电子传输层、空穴阻挡层和金属电极；所述钙钛矿活性层中掺杂有上述技术方案所述富勒烯衍生物。

优选地，所述钙钛矿活性层包括以下制备原料：富勒烯衍生物、碘化亚锡、苯乙胺碘盐、甲脒氢碘酸、甲胺氢碘酸、氟化亚锡和硫氰酸铵。

优选地，所述钙钛矿活性层中富勒烯衍生物的质量为碘化亚锡、苯乙胺碘盐和甲脒氢碘酸总质量的0.2～3％。

本发明提供了一种富勒烯衍生物，具有式I所示结构：

式I中，X

进一步地，本发明所述富勒烯衍生物掺杂于锡基钙钛矿太阳能电池的钙钛矿活性层中，其具有较好的电子提取能力，有利于锡基钙钛矿太阳能电池中电子的转移，进而提高光电转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为富勒烯衍生物FTAI的质谱图；

图2为富勒烯衍生物FTAI的紫外可见光谱图；

图3为应用例1所述锡基钙钛矿太阳能电池的结构图；

图4为对比例2所述锡基钙钛矿太阳能电池的结构图；

图5为应用例1和对比例1所述锡基钙钛矿太阳能电池的J-V曲线图；

图6为应用例2和对比例2所述锡基钙钛矿太阳能电池的J-V曲线图；

图7为应用例1～2和对比例1～2所述锡基钙钛矿太阳能电池的光电转换效率统计图。

具体实施方式

本发明提供了一种富勒烯衍生物，具有式I所示结构：

式I中，X

R为R为烯基、四元环烷基或二硫杂环戊基；

Fu为C

在本发明中，X

本发明选用具有卤素离子或拟卤素离子的富勒烯衍生物能够使制备得到的钙钛矿太阳能电池具有更佳的缺陷钝化能力、更高的器件机械稳定性和较高的光电转化效率。

在本发明中，R为烯基、四元环烷基或二硫杂环戊基，优选为二硫杂环戊基。在本发明中，所述二硫杂环戊基具有如下结构：

在本发明中，所述烯烃基团优选包括乙烯基、丙烯基或2-甲基-1-丙烯基，更优选为乙烯基。在本发明中，所述乙烯基、丙烯基和2-甲基-1-丙烯基分别具有如下结构：

在本发明中，所述四元环烷基优选包括环丁基、甲基环丁基或1,1-二甲基环丁基，更优选为环丁基。在本发明中，所述环丁基、甲基环丁基或1,1-二甲基环丁基具有如下结构：

在本发明中，所述烯基、四元环烷基以及二硫杂环戊基均可以进行自交联。以R为二硫杂环戊基为例，本发明所述富勒烯衍生物自交联形成的产物具有式IV所示结构：

本发明所述二硫杂环戊基可在70℃下发生开环聚合，含有的硫原子可与锡离子形成配位，提高锡离子在锡基钙钛矿太阳能电池中的稳定性。

在本发明中，所述Fu为C

本发明提供了上述技术方案所述富勒烯衍生物的制备方法，包括以下步骤：

将化合物1、4-羟基苯甲醛、催化剂和第一有机溶剂混合，进行酯化反应，得到中间体1；

将所述中间体1、肌氨酸、富勒烯源和第二有机溶剂混合，进行加成反应，得到中间体2；

将所述中间体2、化合物2和第三有机溶剂混合，进行季铵化反应，得到所述富勒烯衍生物；

所述化合物1具有式II所示结构：

式II中R如式I所定义；

所述化合物2的化学式为CH

在本发明中，若无特殊说明，所有制备原料均优选为市售产品。

本发明将化合物1、4-羟基苯甲醛、催化剂和第一有机溶剂混合，进行酯化反应，得到中间体1。在本发明中，所述化合物1具体可以为硫辛酸。在本发明中，所述催化剂优选包括4-二甲氨基吡啶和/或二环己基碳二亚胺，更优选为4-二甲氨基吡啶和二环己基碳二亚胺混合。在本发明中，所述第一有机溶剂优选为四氢呋喃或N,N-二甲基甲酰胺，更优选为四氢呋喃。

在本发明中，所述化合物1、4-羟基苯甲醛、4-二甲氨基吡啶和二环己基碳二亚胺的摩尔比优选为2：2.2～2.5：1.5～2：2.2～2.5，更优选为2：2.25：1.6：2.25。本发明对所述第一有机溶剂的用量没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的化学反应中溶剂用量即可。

在本发明中，所述化合物1、4-羟基苯甲醛、催化剂和第一有机溶剂的混合方式优选为：先将化合物1、4-羟基苯甲醛和第一有机溶剂混合，得到第一混合液；将催化剂和第一有机溶剂混合，得到第二混合液；将第二混合液冷却后滴加至所述第一混合液。本发明优选将所述第一混合液在冰浴中冷却至0℃，然后再滴加所述第二混合液；所述第二混合液滴加完成后优选在0℃条件下搅拌30分钟后再进行酯化反应，本发明对所述搅拌速率没有特殊限定，采用本领域常规搅拌速率即可。

在本发明中，所述酯化反应的温度优选为室温。本发明对所述酯化反应的时间没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的薄层色谱(TLC)进行监测即可，优选为1～3天，更优选为2天。本发明酯化反应的化学反应方程式如式V所示：

酯化反应完成后，本发明还优选对所述酯化反应的产物进行固液分离，将固液分离后的液相依次进行除有机溶剂和色谱分离，得到中间体1。本发明对所述除有机溶剂的方式没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的方式将溶剂从反应体系中分离出去即可，具体可以为旋蒸。在本发明中，所述色谱分离优选为柱色谱分离。本发明对所述柱色谱分离的方式没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的柱色谱分离的方式，将除有机溶剂后所得粗品产物中的杂质分离以实现纯化即可。在本发明实施例中，所述柱色谱分离的填料优选为SiO

得到中间体1后，本发明将所述中间体1、肌氨酸、富勒烯源和第二有机溶剂混合，进行加成反应，得到中间体2。在本发明中，所述富勒烯源为C

在本发明中，所述中间体1、肌氨酸和富勒烯源的摩尔比优选为0.15～0.2：0.56～0.84：0.14，更优选为0.16：0.7：0.14。本发明对所述第二有机溶剂的用量没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的化学反应中溶剂用量即可。

在本发明中，所述中间体1、肌氨酸、富勒烯源和第二有机溶剂的混合方式优选为：先将富勒烯源、肌氨酸和第二有机溶剂混合，得到第三混合液；将中间体1和第二有机溶剂混合，得到中间体1溶液；将所述中间体1溶液滴加至第三混合液。在本发明中，所述中间体1、肌氨酸、富勒烯源和第二有机溶剂混合的温度优选为室温。

在本发明中，所述加成反应优选为宾格尔反应、卡宾加成反应、Prato加成反应或1,3-偶极环加成反应，更优选为1,3-偶极环加成反应。在本发明中，所述加成反应的温度优选为100～120℃，更优选在回流条件下进行，以第二有机溶剂为甲苯为例，所述加成反应的温度优选为110℃。本发明对所述加成反应的时间没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的薄层色谱进行监测即可。在本发明实施例中，所述加成反应的时间优选为12～16h，更优选为14h；所述加成反应优选在惰性气体氛围下进行。本发明加成反应过程中通过肌氨酸与取代甲醛(即中间体1)脱水反应后产生亚甲胺鎓内盐，亚甲胺鎓内盐可以与富勒烯源中的6,6-键发生1,3-偶极环加成，得到相应的取代吡咯烷基富勒烯，当富勒烯源为C

加成反应完成后，本发明还优选对所述加成反应的产物依次进行除有机溶剂和色谱分离，得到中间体2。在本发明中，所述除有机溶剂方式优选和上述酯化反应后除有机溶剂方式一致，在此不再赘述。在本发明中，所述色谱分离优选为柱色谱分离。本发明对所述柱色谱分离的方式没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的柱色谱分离的方式，将除有机溶剂后所得粗品产物中的杂质分离出去以实现纯化即可。在本发明实施例中，所述柱色谱分离的填料优选为SiO

得到中间体2后，本发明将所述中间体2、化合物2和第三有机溶剂混合，进行季铵化反应，得到所述富勒烯衍生物。在本发明中，所述第三有机溶剂优选为甲苯、氯苯和邻二氯苯中的一种或多种，更优选为邻二氯苯。在本发明中，所述化合物2优选为CH

在本发明中，所述中间体2和化合物2的摩尔比优选为1：4000～4800。本发明对所述第三有机溶剂的用量没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的化学反应中溶剂用量即可。

在本发明中，所述季铵化反应的温度优选为25～75℃，更优选为40℃；时间优选为5～10天，更优选为6～7天；所述季铵化反应优选在保护惰性氛围下进行。本发明将季铵化反应的温度和时间限定在上述范围，有利于季铵化反应的顺利进行，同时提高产物的收率。

季铵化反应完成后，本发明还优选对所述季铵化反应的产物固液分离，将固液分离后的固相进行洗涤，得到富勒烯衍生物。在本发明中，所述洗涤采用的试剂优选依次为CS

本发明提供了上述技术方案所述富勒烯衍生物或上述技术方案所述制备方法制备的富勒烯衍生物在锡基钙钛矿太阳能电池中的应用。

本发明提供了一种锡基钙钛矿太阳能电池，包括依次叠层设置的ITO导电基板、空穴传输层、钙钛矿活性层、电子传输层、空穴阻挡层和金属电极；所述钙钛矿活性层中掺杂有上述技术方案所述富勒烯衍生物。在本发明中，所述锡基钙钛矿太阳能电池优选为反式平面结构。

本发明中所述锡基钙钛矿太阳能电池包括ITO导电基板。在本发明中，所述ITO导电基板优选包括涤纶树脂(PET)/ITO导电基板或玻璃/ITO导电基板；具体的，当采用所述PET/ITO导电基板时，制备得到的锡基钙钛矿太阳能电池为柔性锡基钙钛矿太阳能电池；当采用所述玻璃/ITO导电基板时，制备得到的锡基钙钛矿太阳能电池为刚性锡基钙钛矿太阳能电池。本发明对所述ITO导电基板的来源没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的制备太阳能电池的ITO导电基板即可。本发明还优选将ITO导电基板进行清洗。在本发明中，所述清洗优选包括：依次采用去离子水、异丙醇、丙酮和乙醇分别超声清洗，然后采用紫外臭氧清洗，得到预处理ITO导电基板。在本发明中，采用每种试剂进行所述超声清洗的时间独立优选为10～20min；所述紫外臭氧清洗的时间优选为15～30min。

本发明中所述锡基钙钛矿太阳能电池包括叠层设置在所述ITO导电基板单面的空穴传输层。在本发明中，所述空穴传输层的原料优选为聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)。本发明将PEDOT:PSS作为空穴传输层的原料，制备得到的反式平面结构的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率较高。本发明对所述空穴传输层的制备方法没有特殊规定，采用本领域技术人员熟知的制备方法即可，在本发明实施例中，优选采用旋涂的方式制备空穴传输层。

本发明中所述锡基钙钛矿太阳能电池包括叠层设置在所述空穴传输层表面的钙钛矿活性层。在本发明中，所述钙钛矿活性层优选包括以下制备原料：富勒烯衍生物、碘化亚锡、苯乙胺碘盐、甲脒氢碘酸、甲胺氢碘酸、氟化亚锡和硫氰酸铵；所述富勒烯衍生物为上述技术方案所述富勒烯衍生物。

在本发明中，所述钙钛矿活性层的制备方法优选包括：将富勒烯衍生物与碘化亚锡、苯乙胺碘盐、甲脒氢碘酸、甲胺氢碘酸、氟化亚锡和硫氰酸铵混合溶解，得到钙钛矿活性液；将钙钛矿活性液在所述空穴传输层的表面进行旋涂，得到钙钛矿活性层。在本发明中，所述富勒烯衍生物、碘化亚锡、苯乙胺碘盐、甲脒氢碘酸、甲胺氢碘酸、氟化亚锡和硫氰酸铵的质量比优选为0.4～0.5：332.5：33.6～36：127.6～131.6：10：14：6。在本发明中，所述旋涂前优选还包括将钙钛矿活性液进行过滤。在本发明中，所述过滤的滤网孔径优选为0.1～0.22μm。

在本发明中，所述钙钛矿活性层中富勒烯衍生物的质量优选为碘化亚锡、苯乙胺碘盐和甲脒氢碘酸总质量的0.2～3％，更优选为0.4～0.5％。

本发明中所述锡基钙钛矿太阳能电池包括叠层设置在所述钙钛矿活性层表面的电子传输层。在本发明中，所述电子传输层优选由[6,6]苯基-C61-丁酸异甲酯(PCBM)溶于氯苯中经旋涂后形成。在本发明中，所述[6,6]苯基-C61-丁酸异甲酯和氯苯的固液比优选为10～30：1mg/mL，更优选为20：1mg/mL。

本发明中所述锡基钙钛矿太阳能电池包括叠层设置在所述电子传输层表面的空穴阻挡层。在本发明中，所述空穴阻挡层优选由2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)溶于异丙醇中经旋涂后形成。在本发明中，所述2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉和异丙醇的固液比优选为0.5～2：1mg/mL，更优选为1：1mg/mL。

本发明中所述锡基钙钛矿太阳能电池包括叠层设置在所述空穴阻挡层表面的电极。在本发明中，所述电极优选为银电极。在本发明中，所述银电极的厚度优选为80～100nm。在本发明中，所述银电极优选采用热蒸发沉积制备得到，所述热蒸发沉积的温度优选为50～65℃，压力优选为5.5×10

本发明对所述旋涂的方式和条件没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方式和条件即可。

本发明中，制备所述空穴传输层、钙钛矿活性层、电子传输层和空穴阻挡层时，所述旋涂后还优选进行退火处理。在本发明中，所述退火处理的温度优选独立为30～150℃，更优选为70℃；时间优选独立为3～15min，更优选为10min。

为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明提供的富勒烯衍生物进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

制备富勒烯衍生物FTAI，化学结构式为：

制备富勒烯衍生物FTAI的反应式如下：

其中，中间体C1的具体制备方法为：

将2mol硫辛酸和2.25mol 4-羟基苯甲醛溶解于20mL无水四氢呋喃中，得到第一混合液；将1.6mol 4-二甲氨基吡啶和2.25mol二环己基碳二亚胺溶解于3～5mL无水四氢呋喃中，得到透明的第二混合液；在搅拌条件下将所述第一混合液在冰浴中冷却至0℃，然后滴入所述第二混合液，滴加完毕后在0℃条件下搅拌30min，然后加热至室温，酯化反应2天；反应结束后，将所得酯化反应产物体系过滤去除固体后，将所得滤液进行真空蒸馏除去溶剂，剩余物采用柱层析法(SiO

中间体FTA的具体制备方法为：

将0.14mmol C

富勒烯衍生物FTAI的具体制备方法为：

将0.1mmol中间体FTA溶解在25mL邻二氯苯(o-DCB)中，与25mL碘甲烷混合，得到混合体系；将所述混合体系加热至40℃，在氩气氛围、搅拌条件下进行季铵化反应7天；反应完成后，将所得产物体系进行固液分离，得到棕色沉淀，将棕色沉淀依次采用CS

应用例1

制备结构为玻璃/ITO/PEDOT:PSS/钙钛矿/PCBM/BCP/银的锡基钙钛矿太阳能电池，具体步骤为：

清洗玻璃/ITO基板：将玻璃/ITO基板依次采用去离子水、异丙醇、丙酮和乙醇分别超声清洗20min后，采用紫外臭氧清洗30min，得到预处理玻璃/ITO基板；

旋涂空穴传输层：将聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)旋涂在预处理玻璃/ITO基板表面，旋涂后在150℃退火15min，在玻璃/ITO基板表面得到厚度为50nm的空穴传输层；

钙钛矿活性层的制备：称取332.5mg碘化亚锡、33.6mg苯乙胺碘盐、131.6mg甲脒氢碘酸、10mg甲胺氢碘酸、14mg氟化亚锡、6mg硫氰酸铵和0.5mg富勒烯衍生物FTAI溶解于800μL DMF和200μL DMSO混合极性溶液中，50℃条件下搅拌30min，得到钙钛矿活性液；将所述钙钛矿活性液经0.22μm孔径的聚四氟乙烯过滤器过滤，得到钙钛矿旋涂液；取50μL钙钛矿旋涂液滴加在上述空穴传输层上，在旋涂的第30s，使用移液枪吸取600μL的无水甲苯，滴加至旋涂的空穴传输层上，钙钛矿旋涂液和无水甲苯滴加完全后，将旋涂后的基板在30℃条件下退火3min，再将基板转移至70℃热台上退火10min，在空穴传输层上叠层得到钙钛矿活性层；钙钛矿活性层中FTAI的质量含量为0.5wt％，即0.5mg的FTAI在335.2mg碘化亚锡、33.6mg苯乙胺碘盐、131.6mg甲脒氢碘酸中FTAI的质量分数；

电子传输层的制备：称取20mg[6,6]苯基-C61-丁酸异甲酯(PCBM)溶于1mL氯苯中，旋涂在上述钙钛矿活性层上，将旋涂后的基板在70℃条件下退火10min，在钙钛矿活性层上叠层得到厚度为30nm的电子传输层；

空穴阻挡层的制备：称取1mg 2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)溶于1mL异丙醇中，旋涂在上述电子传输层上，将旋涂后的基板在70℃条件下退火10min，在电子传输层上叠层得到厚度为8nm的空穴阻挡层；

电极的制备：在5.5×10

应用例2

参照应用例1所述制备方法制备结构为PET/ITO/PEDOT:PSS/钙钛矿/PCBM/BCP/银的锡基钙钛矿太阳能电池，记为FTAI-2，不同之处仅在于：基板为PET/ITO基板。

对比例1

参照应用例1所述制备方法制备结构为玻璃/ITO/PEDOT:PSS/钙钛矿/PCBM/BCP/银的锡基钙钛矿太阳能电池，不同之处仅在于：钙钛矿活性层的制备中未掺杂FTAI，记为Control-1。

对比例2

参照应用例1所述制备方法制备结构为PET/ITO/PEDOT:PSS/钙钛矿/PCBM/BCP/银的锡基钙钛矿太阳能电池，不同之处仅在于：基板为PET/ITO基板，且钙钛矿活性层的制备中未掺杂FTAI，记为Control-2，所述锡基钙钛矿太阳能电池的结构如图4所示。

测试例

对实施例1制备的中间体C1、中间体FTA和富勒烯衍生物FTAI进行核磁表征。中间体C1的核磁表征数据如下：

1

中间体FTA的核磁表征数据如下：

1

富勒烯衍生物FTAI的核磁表征数据如下：

1

对实施例1制备的富勒烯衍生物FTAI进行质谱表征，结果如图1所示。

图1为富勒烯衍生物FTAI的质谱图，由图1结合核磁表征数据可知，本发明制备富勒烯衍生物FTAI的理论分子量和实测值一致，核磁的氢谱和质谱的结果相互补充说明FTAI的化学结构正确。

将实施例1制备的富勒烯衍生物FTAI加热至70℃，对加热前后的富勒烯衍生物FTAI进行紫外可见光表征，结果如图2所示。

图2为富勒烯衍生物FTAI在加热前后的紫外可见光谱图，由图2结果可知，在加热至70℃后，FTAI在320～350nm处属于二硫杂环戊烷的特征峰明显减弱，这说明在较低的退火温度下，FTAI中二硫杂环戊烷基团能够开环，并自交联形成富勒烯聚合物。

测试例2

对应用例1～2和对比例1～2所述锡基钙钛矿太阳能电池的光电转换效率进行测试，结果下图所示。

图5为应用例1和对比例1所述锡基钙钛矿太阳能电池的J-V曲线图；由图5结果可知，应用例1制备的钙钛矿太阳能电池具有更优异的光电转换效率，这是因为掺杂至钙钛矿层的可聚合富勒烯衍生物上存在丰富的官能团(羰基、开环的二硫键)，可以和二价锡离子形成配位，FTAI与钙钛矿的相互作用使钙钛矿晶体缓慢生长，并且在钙钛矿薄膜进行70℃热退火前将聚合物应用于钙钛矿中间相。该处理显著降低了热退火过程中表面钙钛矿A位有机阳离子(FA

图6为应用例2和对比例2所述锡基钙钛矿太阳能电池的J-V曲线图，由图6结果可知，钙钛矿薄膜表现出不均匀的残余应力分布，顶部钙钛矿薄膜区域具有更严重的晶格拉伸应变，不利于钙钛矿界面和内部载流子传输，在柔性器件上表现更为明显。在钙钛矿层中掺杂FTAI不仅可通过二硫杂环戊烷开环形成聚合物，建立聚合网络以减小钙钛矿内部的残余应力，提高柔性器件的机械稳定性。同时，在晶界处分布的FTAI本身优越的导电性更有利于载流子在晶界和界面传输，从而提高柔性钙钛矿光电转换效率。

图7为应用例1～2和对比例1～2所述锡基钙钛矿太阳能电池的光电转换效率统计图，由图7结果可知，刚性基底器件：Control-1的最高光电转换效率为10.52％，FTAI-1的最高光电转换效率为14.68％，与目前报道的刚性基底锡基钙钛矿太阳能电池的最高光电转换效率14.81％相近；柔性基底器件：Control-2的最高光电转换效率为7.04％，FTAI-2的最高光电转换效率为9.22％，效率远高于目前报道的柔性锡基钙钛矿太阳能电池的8.56％。

综上所述，本发明制备的富勒烯衍生物本身可交联形成聚合物的特点，不仅具有释放钙钛矿内部的残余应力，提高钙钛矿在刚性和柔性基底上的机械稳定性的作用，富勒烯的引入还可以提升钙钛矿内部和界面载流子的传输，使得柔性锡基钙钛矿太阳能电池获得优异的光电转化效率。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。