[發明專利]共軛-非共軛N型聚電解質及其在有機光電器件中的應用

有效

• 申請號: 201510772139.2
• 申請日: 2015-11-12
• 公開（公告）號: CN105384930B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 黃飛;胡志誠;徐榮國;曹鏞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08G73/02
• 分類號: C08G73/02;H01L51/46
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明涉及共軛?非共軛N型聚電解質及其在有機光電器件中的應用。該共軛?非共軛型N型聚電解質有A、B和X^?三種組分，A為共軛單元組分，B為含有一個或多個季銨鹽基團的非共軛烷基鏈，X^?為B組分季銨鹽上氮正離子所相對應的負離子。所述聚電解質可用醇等強極性溶劑加工，適于制作復雜的多層光伏器件。所述共軛?非共軛型聚電解質能夠作為陰極界面修飾材料應用在有機光電器件中，改善器件性能。

技術領域

本發明涉及高分子光電材料領域，具體涉及一類共軛-非共軛N型聚電解質及其在有機光電器件中的應用。

背景技術

隨著全球對于能源需求的逐年增加，石油、煤炭等傳統能源的日益枯竭，以及對保護地球生態環境的需要，全世界越來越多的科學家將研究集中在氫氣、太陽能等取之不盡用之不竭的可再生清潔能源。

已經成熟的無機硅、砷化鎵、磷化銦等基于無機材料的太陽電池已經在市場上占有主導地位，然而由于其對于材料純度的要求高，加工過程中會產生高能耗及污染等問題，且其價格非常昂貴，因此在追求低成本和綠色環保的今天，其大規模應用受到了限制。

有機太陽電池(圖3)作為一種新型薄膜光伏電池技術，具有全固態、光伏材料性質可調范圍寬、可實現半透明、柔性電池、具有大面積低成本制備潛力等突出優點。有機材料的光伏性能可調范圍寬，可利用化學手段對材料的能級、載流子遷移率以及吸收等性能進行有效的調控。有機/聚合物太陽電池可采用打印、印刷等方法進行加工，可借鑒傳統塑料的加工工藝，通過卷對卷滾動加工流程制造大面積、柔性的薄膜太陽電池，該生產工藝能夠有效降低光伏電池的制造成本。有機太陽電池幾乎不受環境和場地限制，在許多場合可將光能轉換為電能，同時與無機半導體太陽電池有非常強的互補性，無疑具有巨大的商業開發價值和市場競爭力。因此有機太陽電池的研究引起了廣泛關注，以有機太陽電池為核心的科學研究已經成為一個世界范圍內競爭激烈的材料科學前沿研究領域。

界面修飾材料于有機太陽電池的性能非常重要。優良的界面材料可以提高有機太陽電池電荷的收集能力，提高電池器件的填充因子，從而提高電池器件的能量轉換效率。本發明發展了一類共軛-非共軛N型聚電解質作為界面材料，可以提高有機太陽電池器件的電荷收集能力，提高電池器件的填充因子，提高電池器件的能量轉換效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一類共軛-非共軛N型聚電解質及其在有機光電器件中的應用。

本發明技術方案如下。

共軛-非共軛N型聚電解質，所述的共軛-非共軛型N型聚電解質有A、B和X^-三種組分，A為共軛單元組分，B為含有一個或多個季銨鹽基團的非共軛烷基鏈，X^-為B部分季銨鹽上氮正離子所相對應的負離子。

結構為：

其中，n為大于1的正整數；A為共軛單元組分，B為含有一個以上季銨鹽基團的非共軛烷基鏈，X^-為B組分季銨鹽上氮正離子所相對應的負離子。

進一步的，A為共軛單元組分，具有如下結構的一種或一種以上：

進一步的，B為含有一個以上季銨鹽基團的非共軛烷基鏈，其中非共軛烷基鏈上的一個或多個碳原子被氧原子、烯基、炔基、芳基、羥基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基或硝基取代，氫原子被氟原子取代。

進一步的，X^-為B部分季銨鹽上氮正離子所相對應的負離子，具有如下結構的一種或一種以上：

共軛-非共軛N型聚電解質作為陰極界面修飾材料應用于有機光伏器件中。