[發明專利]一類以噻唑并噻唑為核的A2-π-A1-π-A2型小分子受體材料的制備及應用

在審

• 申請號: 201810519723.0
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108794509A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 朱衛國;彭文紅;張斌;朱夢冰;顧子倩;馬超
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C07D513/04
• 分類號: C07D513/04;H01L51/46;H01L51/42
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本發明涉及一類以噻唑并噻唑弱電子受體基團為核的A₂?π?A₁?π?A₂型小分子受體材料的制備，以及該類材料作為光活性層中的電子受體材料在有機光伏電池領域中的應用。該類小分子受體材料僅含單/雙芳香環，具有結構簡單、合成步驟少且性能優異等特點。利用這類小分子受體材料和聚合物給體材料，通過溶液加工方法，制作了本體異質結有機太陽電池，電池器件的最大能量轉化效率高達8.77％。本發明實現了A₂?π?A₁?π?A₂型小分子受體材料在有機聚合物太陽電池中的高效能量轉換，具有強勁的應用前景。

技術領域

本發明涉及有機光伏領域，具體涉及一類以結構簡單的、噻唑并噻唑弱電子受體單元為核的A₂-π-A₁-π-A₂型小分子受體材料的制備，以及該類材料作為光活性層中的電子受體在有機光伏電池領域中的應用。

背景技術

隨著當今世界經濟的高速發展，能源和環境危機日益加劇，人們對清潔能源的需求也越來越迫切。太陽能作為取之不盡、用之不竭的綠色能源，如何對其進行高效利用成為科學家們的研究熱點。有機太陽電池(OSCs)可將太陽能有效轉化為電能，具有成本低廉、質量輕、半透明、柔性可彎曲等特點，使得它在可穿戴設備、便攜式能源等領域表現了巨大的應用潛力。

活性層材料是決定有機太陽電池性能的關鍵因素，它主要由給體材料和受體材料組成。經過幾十年的研究，給體材料和富勒烯電子受體材料獲得了迅速發展，大量性能優異的小分子、聚合物給體材料和一些富勒烯衍生物受體材料被開發出來，如DRCN5T、PBDB-T、PTB7-Th和J51^[1]等；新興的非富勒烯受體材料近年也得到了快速發展，形成了小分子和聚合物兩大類非富勒烯受體材料。目前，非富勒烯聚合物太陽電池的的能量轉換效率(PCE)已高于13％^[2-4]，超過了基于富勒烯受體的器件性能水平。