[發明專利]一類基于卟啉和富勒烯的單組分光伏材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110253627.8
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113105464B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 彭小彬;江喜;潘小杰;張雪勤
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C07D487/22
• 分類號: C07D487/22;H01L51/42;H01L51/46
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 殷妹

1.一類基于卟啉和富勒烯的單組分光伏材料，其特征在于，具有以下化學結構：

其中，A為B為富勒烯PC₇₁BM衍生物，其結構為M為鋅離子、銅離子或鎳離子中的一種；R為含碳數為6至20的烷基。

2.權利要求1所述一類基于卟啉和富勒烯的單組分光伏材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在氮氣或惰性氣體氣氛下，將雙乙炔基卟啉、溴化物溶于溶劑中，加入三苯基胂、四(三苯基膦)鈀，65～70℃加熱攪拌反應72小時，冷卻后，加入水淬滅，純化，得到帶羥基的卟啉；

(2)將[6,6]-苯基C71丁酸和步驟(1)帶羥基的卟啉溶于溶劑中，超聲反應1～2小時后，加入二環己基碳二亞胺和4-二甲氨基吡啶，室溫反應12～16小時，純化，得到有機小分子單組分光伏材料；

步驟(1)所述雙乙炔基卟啉的結構為：

步驟(1)所述帶羥基的卟啉的結構為：

步驟(1)所述溴化物為：

其中R、A、M的定義同權利要求1。

3.根據權利要求2所述一類基于卟啉和富勒烯的單組分光伏材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述溴化物的摩爾量為雙乙炔基卟啉的摩爾量的2～3倍，所述四(三苯基膦)鈀的摩爾量為雙乙炔基卟啉摩爾量的10～12％，所述三苯基胂為雙乙炔基卟啉摩爾量的150～200％。

4.根據權利要求2所述一類基于卟啉和富勒烯的單組分光伏材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述[6,6]-苯基C71丁酸與帶羥基的卟啉的摩爾比為2～2.5；所述二環己基碳二亞胺和4-二甲氨基吡啶的摩爾量分別為帶羥基卟啉的8～10倍和9～13倍。

5.根據權利要求2所述一類基于卟啉和富勒烯的單組分光伏材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述溶劑為四氫呋喃和三乙胺的混合物，其中四氫呋喃的摩爾量為反應物總摩爾量的200～220倍，所述三乙胺的體積為四氫呋喃體積的50％；步驟(2)所述溶劑為鄰二氯苯，其用量為帶羥基卟啉摩爾量的1700～2000倍；

步驟(1)所述純化為：將反應產物混合液用二氯甲烷萃取并旋干溶劑，再通過硅膠柱層析和凝膠柱純化，干燥，得到產物；步驟(2)所述純化為：向反應產物混合液中加入甲醇，析出產物，抽濾，干燥，用硅膠柱和凝膠柱分離提純，旋干溶劑，真空干燥，得到產物。

6.權利要求1 所述一類基于卟啉和富勒烯的單組分光伏材料在有機太陽能電池中的應用。