[發(fā)明專利]一種不對(duì)稱苯基取代喹喔啉衍生物受體材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310571203.5
• 申請(qǐng)日: 2023-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116621858A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒文君;葉炯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嘉興禾浦光電科技有限公司
• 主分類號(hào): C07D495/22
• 分類號(hào): C07D495/22;H10K85/60;H10K30/20;H10K30/50
• 代理公司: 北京領(lǐng)科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11690
• 代理人: 楊晞

本發(fā)明提供一種不對(duì)稱苯基取代喹喔啉衍生物受體材料及其制備方法與應(yīng)用；本發(fā)明使用不對(duì)稱苯基取代喹喔啉單元作為Y系列受體材料的中心核，合成了一系列新型有機(jī)小分子受體材料；此類小分子受體材料具有良好的結(jié)晶性，在常見(jiàn)的有機(jī)溶劑中具有很好的溶解能力；同時(shí)這些小分子受體材料在薄膜態(tài)具有很好的堆積，其在薄膜態(tài)的吸收相對(duì)于溶液態(tài)有明顯的紅移；本發(fā)明提供的基于不對(duì)稱苯基取代喹喔啉衍生物的有機(jī)小分子光伏材料作為受體材料，與聚合物給體材料PM6共混時(shí)，能量轉(zhuǎn)換效率超過(guò)18％，表明此類材料在有機(jī)光伏領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)合成和太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種不對(duì)稱苯基取代喹喔啉衍生物受體材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

有機(jī)太陽(yáng)能電池具有可溶液加工、材料豐富多彩、質(zhì)輕、可用于柔性和半透明應(yīng)用等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在最近幾年發(fā)展迅速，其能量轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)提高到19％以上((a)P.Cheng,G.Li,X.W.Zhan,Y.Yang,Nature?Photonics?2018,12,131-142.(b)M.W.Zhou,C.T.Liao,Y.W.Duan,X.P.Xu,L.Y.Yu,R.P.Li,Q.Peng,Advanced?Materials?2022,2208279.(c)D.H.Li,N.Deng,Y.W.Fu,C.H.Guo,B.J.Zhou,L.Wang,J.Zhou,D.Liu,W.Li,K.Wang,Y.M.Sun,T.Wang,Advanced?Materials?2022,2208211.)。

非富勒烯受體的發(fā)展是推動(dòng)有機(jī)太陽(yáng)能電池效率提升的重要原因。以Y6為代表的Y系列受體與以PM6、D18為代表的寬帶隙聚合物給體具有匹配的能級(jí)，互補(bǔ)的吸收，基于這一體系的有機(jī)太陽(yáng)能電池是目前最高效率體系，而對(duì)于Y系列受體進(jìn)行結(jié)構(gòu)改性是目前進(jìn)一步推動(dòng)有機(jī)太陽(yáng)能電池性能提升的主要策略((a)J.Yuan,Y.Q.Zhang,L.Y.Zhou,G.C.Zhang,H.L.Yip,T.K.Lau,X.H.Lu,C.Zhu,H.J.Peng,P.A.Johnson,M.Leclerc,Y.Cao,J.Ulanski,Y.F.Li,and?Y.P.Zou,Joule?2019,3,1140-1151.(b)C.Li,J.D.Zhou,J.L.Song,J.Q.Xu,H.T.Zhang,X.N.Zhang,J.Guo,L.Zhu,D.H.Wei,G.C.Han,J.Min,Y.Zhang,Z.Q.Xie,Y.P.Yi,H.Yan,F.Gao,F.Liu,Y.M.Sun,Nature?Energy?2021,6,605-613.(c)Y.Cui,H.F.Yao,J.Q.Zhang,K.H.Xian,T.Zhang,L.Hong,Y.M.Wang,Y.Xu,K.Q.Ma,C.B.An,C.He,Z.X.Wei,F.Gao,J.H.Hou,Advanced?Materials?2020,32,1908205)。

在眾多Y系列受體分子結(jié)構(gòu)改性策略中，中心核修飾被廣泛使用并獲得了較好的結(jié)果。將Y6中心核的苯并噻二唑單元替換為苯并吡嗪?jiǎn)卧玫降腝x系列受體材料表現(xiàn)出降低的能量損失，進(jìn)而獲得了提高的電壓，吸引了許多科研工作者對(duì)Qx系列受體進(jìn)行進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)改進(jìn)((a)Y.N.Shi,Y.L.Chang,K.Lu,Z.H.Chen,J.Q.Zhang,Y.J.Yan,D.D.Qiu,Y.N.Liu,M.A.Adil,W.Ma,X.T.Hao,L.Y.Zhu,Z.X.Wei,Nature?Communication,2022,13,3256.(b)H.B.Chen,H.Z.Liang,Z.Q.Guo,Y.Zhu,Z.Zhang,Z.X.Li,X.J.Cao,H.H.Wang,W.Y.Feng,Y.L.Zou,L.X.Meng,X.Y.Xu,B.Kan,C.X.Li,Z.Y.Yao,X.J.Wan,Z.F.Ma,Y.S.Chen,Angewandte?Chemie?International?Edition?2022,61,202209580)。