[發(fā)明專利]一種多受體結(jié)構(gòu)小分子化合物、制備方法及用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510813160.2
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN105315273A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏志祥;袁柳
• 申請（專利權(quán)）人: 國家納米科學(xué)中心
• 主分類號: C07D417/14
• 分類號: C07D417/14;H01L51/46
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯瀟瀟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)光電材料領(lǐng)域，涉及一種多受體結(jié)構(gòu)小分子化合物、制備方法及用途，具體涉及一種含5,6-二氟苯并[c][1,2,5]噻二唑的多受體共軛結(jié)構(gòu)的有機(jī)小分子、制備方法及其在有機(jī)光伏技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

有機(jī)太陽能電池因其制備工藝簡單、成本低、質(zhì)量輕、可制備成柔性器件等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注((a)DevelopmentofNovelConjugatedDonorPolymersforHigh-EfficiencyBulk-HeterojunctionPhotovoltaicDevices.JunwuChen*andYongCao*,AccoutsofChemicalResearch，2009,42,1709-1718.(b)MolecularDesignofPhotovoltaicMaterialsforPolymerSolarCells:TowardSuitableElectronicEnergyLevelsandBroadAbsorption.YongfangLi*,AccoutsofChemicalResearch,2012,45,723-733.)。有機(jī)光伏材料的研究中，小分子材料因其化學(xué)結(jié)構(gòu)明確、純度高、結(jié)晶性好的優(yōu)勢得到了廣泛研究。其中，給體—受體共軛型小分子帶隙較窄，吸收光譜寬，太陽能器件的能量轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)10％((c)ASeriesofSimpleOligomer-likeSmallMoleculesBasedonOligothiophenesforSolution-ProcessedSolarCellswithHighEfficiency.BinKan,MiaomiaoLi,QianZhang,FengLiu,XiangjianWan,YunchuangWang,WangNi,GuankuiLong,XuanYang,HuanranFeng,YiZuo,MingtaoZhang,FeiHuang,YongCao,ThomasP.Russell,andYongshengChen*.JournaloftheAmericanChemicalSociety,2015,137,3886-3893.)，顯示了很好的應(yīng)用前景。

到目前為止，研究較多且效率高(>8％)的小分子光伏材料都采用含有2個受體單元的給體—受體共軛結(jié)構(gòu)((d)HighPerformancePhotovoltaicApplicationsUsingSolution-ProcessedSmallMolecules.YongshengChen*,XiangjianWan,andGuankuiLong.AccoutsofChemicalResearch，2013,46,2645-2655.(e)RationalDesignofSmallMolecularDonorforSolution-ProcessedOrganicPhotovoltaicswith8.1％EfficiencyandHighFillFactorviaMultipleFluorineSubstituentsandThiopheneBridge.Jin-LiangWang,*Qing-RuYin,Jing-ShengMiao,ZhuoWu,Zheng-FengChang,YueCao,Ru-BoZhang,*Jie-YuWang,*Hong-BinWu,*andYongCao.AdvancedFunctionalMaterials,2015,25,3514-3523.)，含有多個(大于等于3個)受體單元的給體—受體共軛結(jié)構(gòu)的小分子研究較少，且性能較低。多受體型結(jié)構(gòu)的小分子由于分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移作用的增強(qiáng)，分子共軛程度更高、平面性更好，有很好的有機(jī)光伏應(yīng)用潛力。

5,6-二氟苯并[c][1,2,5]噻二唑作為一種優(yōu)良的受體單元在聚合物光伏材料中被廣泛使用。然而，其在小分子光伏材料中的應(yīng)用卻鮮有報道。本發(fā)明將該5,6-二氟苯并[c][1,2,5]噻二唑引入到多受體結(jié)構(gòu)的小分子中，制備了高性能的小分子光伏材料。

本領(lǐng)域需要開發(fā)一種基于5,6-二氟苯并[c][1,2,5]噻二唑的多受體結(jié)構(gòu)小分子化合物，所述化合物在光伏材料中具有良好的應(yīng)用效果。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種多受體結(jié)構(gòu)小分子化合物，所述化合物具有式(I)或式(II)的結(jié)構(gòu)：

式(I)和式(II)中，A為含有羰基、氰基、酯基、酰胺基的吸電子基團(tuán)；