[發(fā)明專利]二取代的萘并雜二唑化合物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410242453.5
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN104098593B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·阿萊西;S·桑塔雷利
• 申請（專利權(quán)）人: 艾尼股份公司
• 主分類號: C07D519/00
• 分類號: C07D519/00;C09K11/06;H01L31/055
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 柳冀

具有通式(I)的二取代的萘并雜二唑化合物：其中：?Z表示選自氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)的雜原子，優(yōu)選硫(S)；?R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆和R₇彼此相同或不同，表示氫原子；或者它們選自正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基。所述具有通式(I)的二取代的萘并雜二唑化合物可以有利地用作發(fā)光太陽能集中器(LSC)中的光譜轉(zhuǎn)換材料，進而能夠提高在剛性和柔性載體上的光伏器件(或太陽能器件)的性能，光伏器件選自例如光伏電池(或太陽能電池)、光伏組件(或太陽能組件)。

本發(fā)明涉及二取代的萘并雜二唑化合物。

更具體地，本發(fā)明涉及由苯并二噻吩基團二取代的萘并雜二唑化合物。

本發(fā)明還涉及制備所述由苯并二噻吩基團二取代的萘并雜二唑化合物的方法。

所述由苯并二噻吩基團二取代的萘并雜二唑化合物可以有利地在發(fā)光太陽能集中器(LSC)中用作光譜轉(zhuǎn)換材料，進而能夠提高在剛性和柔性載體上的光伏器件(或太陽能器件)的性能，光伏器件選自例如光伏電池(或太陽能電池)、光伏組件(或太陽能組件)。

本發(fā)明還涉及一種發(fā)光太陽能集中器(LSC)，包括至少一種由苯并二噻吩基團二取代的萘并雜二唑化合物，并且還涉及光伏器件(或太陽能器件)，其包括所述發(fā)光太陽能集中器(LSC)。

眾所周知的是，無論聚合物還是目前在市場上最廣泛使用的硅光伏電池(或太陽能電池)，均不能夠有效地利用所有的太陽輻射。它們的效率，實際上只在包括一部分可見輻射和一部分紅外輻射的一定光譜范圍內(nèi)最大。

捕獲最佳光譜范圍以外的太陽輻射并將其轉(zhuǎn)換為有效的輻射的光譜轉(zhuǎn)換材料，可用于增強光伏電池(或太陽能電池)的性能。可以用這些材料生產(chǎn)發(fā)光太陽能集中器(LSC)，這使得光伏電池(或太陽能電池)中電流的產(chǎn)生進一步增加。

所述發(fā)光太陽能集中器(LSC)一般由對太陽輻射透明的大片材料組成，充當光譜轉(zhuǎn)換材料的熒光物質(zhì)分散于其中或者化學(xué)結(jié)合到所述材料。由于全反射的光學(xué)現(xiàn)象的影響，由熒光分子發(fā)射出的輻射被“引導(dǎo)”朝向片材的薄邊，在此聚集在位于此處的光伏電池(或太陽能電池)上。通過這種方式，低成本材料(光致發(fā)光片材)的大表面可以用于將光集中于高成本材料 [光伏電池(或太陽能電池)]的小表面上。

熒光化合物應(yīng)具有許多被有利地用于構(gòu)造發(fā)光太陽能集中器(LSC)的特征，并且它們并不總是互相兼容。

首先，由熒光發(fā)射的輻射頻率必須對應(yīng)于高于閾值的能量，低于該閾值則代表光伏電池(或太陽能電池)的核心的半導(dǎo)體不能再起作用。

其次，熒光化合物的吸收光譜應(yīng)盡可能的寬，從而吸收大部分的入射太陽輻射，然后在所需的頻率重新發(fā)射它。

太陽輻射的吸收非常強烈也是理想的，從而使熒光化合物可以在最低的可能濃度發(fā)揮其功能，避免了使用極大的量。

此外，對太陽輻射的吸收過程及其后續(xù)在較低的頻率重新發(fā)射，必須以最高的可能效率進行，最大限度地減少所謂的非輻射損失，其通常統(tǒng)稱為術(shù)語“熱化”：該過程的效率通過其齊次收率(quantic yield)測定。

最后，吸收和發(fā)射頻率必須盡可能不同，因為否則由熒光化合物的分子所發(fā)出的輻射會由相鄰分子吸收并至少部分地擴散。所述現(xiàn)象通常稱為自吸收，其必然導(dǎo)致效率的顯著損失。吸收光譜較低頻率的峰的頻率和發(fā)射的輻射的峰之間的差，一般表示為斯托克斯“頻移”并以納米測量(即，它不是被測量的兩個頻率之間的差，而是對應(yīng)于它們的兩個波長之間的差)。高斯托克斯頻移對于獲得發(fā)光太陽能集中器(LSC)的高效率而言是絕對必要的，正如已經(jīng)提到的，需記住發(fā)射的輻射頻率對應(yīng)于高于閾值的能量，低于該閾值則光伏電池(或太陽能電池)不能夠起作用。