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本发明提供一种苯基咔唑衍生物及其制备方法和应用，所述苯基咔唑衍生物具有式I或式II所示结构。本发明以具有刚性共轭大平面的苯基咔唑为母核，优化了分子有序堆积，显著提高了空穴迁移率；末端的磷酸基为锚定基团，可以有效钝化钙钛矿界面缺陷，降低界面处的能量损失，可以实现单分子自组装，提高电池性能，其作为自组装单分子层空穴传输材料，使得钙钛矿太阳能电池具有较高的光电转化效率，具有较长的使用寿命和稳定性。

本发明提供一种茚并咔唑衍生物的自组装单分子层空穴传输材料及其制备方法和应用，所述空穴传输材料具有式I所示结构，本发明的自组装单分子层空穴传输材料结构简单、空穴传输性高、界面钝化能力强、热稳定性高，且适用于大规模应用，其以具有刚性共轭大平面的茚并咔唑为母核，可以改善分子堆积并提升材料的空穴传输性能。以磷酸基团为末端，可以实现单分子自组装并钝化钙钛矿界面,减少界面处能量损失,提高电池性能。将所合成的材料用作倒置钙钛矿太阳能电池的空穴传输层时，无需掺杂即可获得>24%的光电转化效率，同时极大提高了钙钛矿太阳能电池的寿命和稳定性，有望帮助钙钛矿太阳能电池实现产业化。