[發明專利]一種非對稱非富勒烯化合物及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202011237703.8
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112552489A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 李剛;曾樂嬌;劉燾;羅正輝;崔官偉;唐波
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;H01L51/48;H01L51/46
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

1.式1所示化合物，

其中，D1是

中的一種，

其中，Y₁選自烷基，中的一種；Y₂選自S或Se，Y₃選自中的一種；

D2是

中的一種，

其中，Y₄選自O、N-R₁，S、Se中的一種，Y5選自S、Se、Te、N-R、R1-C-R2，

R1-Ge-R2,R1-Si-R2中的一種，Y6或Y7選自中的一種，

Y8選自烷基，中的一種，

Y9選自烷基，中的一種；

優選的，其中，D1是

中的一種，D2是

中的一種；

D1或D2中的R均為烷基或烷氧基。

2.式2所示化合物，

3.式3所示化合物，

4.式4所示化合物，

5.式2化合物的制備方法，包括如下反應，

優選的，所述方法包括如下步驟：

氮氣保護下依次加入雙溴試劑、2,5-雙三甲基錫噻吩、四三苯基膦鈀、無水甲苯后，向溶液中通入氮氣并持續一段時間；使體系升溫并持續一段時間；然后冷卻到室溫加入甲醇，得到的固體用索氏提取器依次用甲醇，正己烷，丙酮和氯仿提取，即得；

進一步優選的，雙溴試劑、2,5-雙三甲基錫噻吩、四三苯基膦鈀的質量比為150-160:40-45:7-9；

進一步優選的，通入氮氣持續時間為8-15min，優選為10min；

進一步優選的，使體系升溫至100-150℃并持續3-5小時；

更進一步優選的，使體系升溫至110℃并持續4小時。

6.式3化合物的制備方法，包括如下反應，

優選的，所述方法包括如下步驟：

在氮氣保護下依加入雙錫試劑、2,5-雙三甲基錫硒吩、Pd(PPh)4、無水甲苯后向溶液中通入氮氣并持續一段時間，使體系升溫并持續一段時間；然后冷卻到室溫加入甲醇，得到的固體用索氏提取器依次用甲醇，正己烷，丙酮和氯仿提取，即得；

進一步優選的，雙錫試劑、2,5-雙三甲基錫硒吩、Pd(PPh)4、無水甲苯的質量比為150-160:40-50:7-9；

進一步優選的，通入氮氣持續時間為8-15min，優選為10min；

進一步優選的，使體系升溫至100-150℃并持續3-5小時；

更進一步優選的，使體系升溫至110℃并持續4小時。

7.式4化合物的制備方法，包括如下反應，

優選的，所述方法包括如下步驟：

氮氣保護下依次加入雙錫試劑、1,4-雙三甲基錫苯、Pd(PPh)4、無水甲苯后向溶液中通入氮氣并持續一段時間，使體系升溫并持續一段時間；然后冷卻到室溫加入甲醇，得到的固體用索氏提取器依次用甲醇，正己烷，丙酮和氯仿提取，即得；

進一步優選的，雙錫試劑、1,4-雙三甲基錫苯、Pd(PPh)4的質量比為150-160:40-45:7-9。

8.一種有機太陽能電池光活性層，其特征在于，所述有機太陽能電池光活性層包括權利要求1-4任一項所述的化合物或權利要求5-7任一項所述的化合物的制備方法制得的產品以及給體材料；優選的，所述給體材料為PM6。

9.一種有機太陽能電池，其特征在于，其包括權利要求1-4任一項所述的化合物或權利要求5-7任一項所述的化合物的制備方法制得的產品或權利要求9所述的有機太陽能電池光活性層。

10.一種有機太陽能電池的制備方法，其特征在于，對表面粗糙度小于1nm的由透明襯底層及透明導電陰極ITO所組成的基板進行清洗，清洗后用氮氣吹干；在透明導電陰極ITO表面涂覆導電聚電解質制備陽極緩沖層，并將所形成的薄膜進行熱退火；在陽極緩沖層上制備給體PM6和權利要求1-4任一項所述的化合物或權利要求5-7任一項所述的化合物的制備方法制得的產品作為受體混合活性層，在光活性層表面旋涂陰極緩沖層；在陰極緩沖層上蒸鍍金屬陰極；

優選的，所述給體PM6和受體的質量比為1:1；

優選的，所述金屬陰極為鋁。