[發明專利]一種含有并噻吩（并硒吩）修飾的光電化合物及其制備方法和用途有效

申請號：	201610682862.6	申請日：	2016-08-17
公開（公告）號：	CN107759621B	公開（公告）日：	2020-04-21
發明（設計）人：	鄧丹;魏志祥;呂琨	申請（專利權）人：	國家納米科學中心
主分類號：	C07D519/00	分類號：	C07D519/00;C07D495/04;C07D517/04;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;侯桂麗
地址：	100190 北***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種含有噻吩修飾光電化合物及其制備方法用途
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【說明書】：

本發明涉及一種以并噻吩(并硒吩)和噻吩(硒吩)作為π橋的可溶液加工有機光伏化合物的制備方法與應用，其結構式如式I所示。本發明的化合物在該π橋基礎上，選擇合適的D與A單元的有機光電化合物具有低的激子束縛能并能有效降低分子的最高占有電子軌道能級，讓高效率材料獲得高開路電壓成為可能。本發明的化合物作為有機太陽能電池活性層的給體材料，其最高開路電壓超過1V。其中以氟化受體單元作為端基，在未經任何添加劑以及熱和溶劑退火處理，其正向結構的電池能量轉換效率超10％，其倒置器件結構的電池能量轉換效率達到11.5％，具有重要的應用價值。

技術領域

本發明屬于材料化學領域，特別涉及一種含有并噻吩(并硒吩)和噻吩(硒吩)作為π橋修飾的光電化合物及其制備方法和用途。

背景技術

太陽能電池是取之不盡用之不竭的清潔能源-太陽能的有效利用之一。相對于無機太陽能電池，有機太陽能電池具有原材料豐富，質量輕，柔性可折疊并可采用大面積印刷工藝等優點而引起廣泛關注。相對于聚合物太陽能電池，可溶液加工的有機小分子太陽能電池因為分子結構明確不存在分子量分布，近年來發展迅猛，但其效率高于10％的材料寥寥可數。

因此通過分子結構設計來獲得電子最高占據軌道(HOMO)能級更低，吸收光譜與太陽光譜更匹配，形貌更加理想，能量轉換效率更高的新型有機光電化合物對于整個有機光伏領域的應用至關重要。

發明內容

針對已有技術的問題，本發明的目的之一在于提供一種新的高效率高開路的用于太陽能電池的有機光電化合物。本發明上述的化合物以高遷移率的并噻吩(并硒吩)和噻吩(硒吩)作為π橋或者π橋一部分，選擇合適的D與A單元使得其具有低的激子束縛能并能有效降低分子的最高占有電子軌道能級，讓高效率材料獲得高開路電壓成為可能。

為達上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于太陽能電池的有機光電化合物，其結構如下面式I所示：

其中，

R₁-R₄可以獨立地選自H，C₁-C₃₀鹵代或非鹵代的烷基，C₁-C₃₀鹵代或非鹵代烷氧基，C₁-C₃₀鹵代或非鹵代巰基，C₁-C₃₀鹵代或非鹵代環烷基，C₁-C₃₀鹵代或非鹵代羰基，C₁-C₃₀鹵代或非鹵代酯基以及C₁-C₃₀鹵代或非鹵代的砜基，其中，R₁-R₆可以相同也可以不同。X₁、X₂可以獨立地選自硫，氧或者硒原子，其中X₁、X₂可以相同也可以不同，D為給體單元，A為受體單元。