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具有各種烷基鏈長度的咔唑衍生物之電洞傳輸材料設計與合成

為了解決鈣鈦礦太陽能電池發展趨勢的問題，作者邱遠宇 這樣論述：

隨著全球經濟與人口的快速成長，同時全球電力需求不斷升高，而且因應國際潮流減少碳排放的趨勢，促進了綠色能源的興起，太陽能電池的發展勢在必行。眾多太陽能電池當中，鈣鈦礦太陽能電池具有較高的光電轉換效率和量產的經濟潛能，是值得更多研究探討的科研主題。然而鈣鈦礦吸光層因容易受到水氣影響，造成光電轉換效率及使用壽命大幅下降，所以目前需要的關鍵材料是設計具有優異電荷遷移率和相關疏水性的電洞傳輸層材料，才能在光電轉換效率、使用壽命和生產成本方面取得重大進展。有鑑於此，本論文致力於開發兼具二苯胺官能基（Diphenylamine）和咔唑官能基（Carbazole）特色的功能性分子作為核心基團，接枝數種烷鏈長

度或優異疏水性的分子單元，了解其分子間作用力差異，影響電洞傳輸層自組裝程序後的光電特性。應用核磁共振光譜儀、紫外-可見光譜儀、循環伏安法和陶克圖來鑑定成功合成的化合物結構與物理特性，所有carbazole衍生物具有優異的化學穩定性、合成多樣性和電荷傳輸能力，是有特色的電洞傳輸層材料。藉由分子設計的調控，SW4、SW6、SW16、SWCVE擁有各自對應的HOMO能階，分別為-5.49、-5.18、-4.96、-4.95 eV，因此本論文成果實現穩定的電洞傳輸層疏水特性，期許完成更好的太陽能電池元件應用。