[發明專利]雜環化合物和包含其的有機太陽能電池

有效

• 申請號: 201680008632.X
• 申請日: 2016-02-17
• 公開（公告）號: CN107207534B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 樸正賢;李幸根;李東龜;裴在順;李載澈
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: C07D519/00
• 分類號: C07D519/00;H01L51/46
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;趙丹

本說明書涉及雜環化合物和包含其的有機太陽能電池。

技術領域

本申請要求于2015年2月17日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2015-0024278號的優先權和權益，其全部內容通過引用并入本文。

本說明書涉及雜環化合物和包含其的有機太陽能電池。

背景技術

有機太陽能電池是可通過應用光伏效應將太陽能直接轉換成電能的器件。根據構成薄膜的材料，太陽能電池可分為無機太陽能電池和有機太陽能電池。典型的太陽能電池通過摻雜為無機半導體的晶體硅(Si)經由p-n結制成。通過吸收光而產生的電子和空穴向p-n結點擴散并且在通過電場加速時向電極移動。該過程中的功率轉換效率定義為給予外電路的電功率與進入太陽能電池的太陽能功率之比，并且當在目前標準化的虛擬太陽照射條件下測量時，所述效率已達到約24％。然而，由于相關技術中的無機太陽能電池已經顯示出在經濟可行性以及材料需求和供應方面的限制，所以容易加工且廉價并且具有多種功能的有機半導體太陽能電池作為長期替代能源已受到關注。

對于太陽能電池而言，重要的是提高效率，使得由太陽能輸出盡可能多的電能。為了提高太陽能電池的效率，在半導體內生成盡可能多的激子是重要的，并且，將所生成的電荷帶出到外部而不損失同樣重要。電荷損失的原因之一是所生成的電子和空穴由于復合所引起的損耗。已經提出了多種方法以將所生成的電子和空穴遞送到電極而不損失，但是大多數情況都需要額外的過程，并因此可使制造成本增加。

[專利文獻]

US 5331183

US 5454880

發明內容

技術問題

本說明書的目的是提供雜環化合物和包含其的有機太陽能電池。

技術方案

本說明書提供了由以下化學式1表示的雜環化合物。

[化學式1]

在化學式1中，

m1、m2、n1和n2各自為1至3的整數，

當m1、m2、n1和n2各自為2或更大時，方括號中的兩個或更多個結構彼此相同或不同，

L1、L2和L3彼此相同或不同，并且各自獨立地為直接鍵；或二價連接基團，

X₁至X₁₀彼此相同或不同，并且各自獨立地為CRR′、NR、O、SiRR′、PR、S、GeRR′、Se或Te，

R、R′、R1至R12和R21至R28彼此相同或不同，并且各自獨立地為氫；氘；鹵素基團；腈基；硝基；酰亞胺基；酰胺基；羥基；經取代或未經取代的烷基；經取代或未經取代的環烷基；經取代或未經取代的烷氧基；經取代或未經取代的芳氧基；經取代或未經取代的烷基硫基；經取代或未經取代的芳基硫基；經取代或未經取代的烷基磺?；?；經取代或未經取代的芳基磺?；?；經取代或未經取代的烯基；經取代或未經取代的甲硅烷基；經取代或未經取代的硼基；經取代或未經取代的烷基胺基；經取代或未經取代的芳烷基胺基；經取代或未經取代的芳基胺基；經取代或未經取代的雜芳基胺基；經取代或未經取代的芳基；或者經取代或未經取代的包含N、O和S原子中的一種或更多種的雜環基，以及

A1和A2彼此相同或不同，并且各自獨立地為充當電子受體的結構。

此外，本說明書提供了有機太陽能電池，其包括：第一電極；設置成面對所述第一電極的第二電極；以及設置在所述第一電極與所述第二電極之間且包含光活性層的具有一個或更多個層的有機材料層，其中所述有機材料層的一個或更多個層包含上述雜環化合物。

有益效果