本发明专利技术提供了一类新型空穴传输材料，其分子结构可表述为此空穴传输材料以有多个取代位点的基团为核，以具有不同吸电子能力的共轭基团为链接基团，并连接外围的芳胺基团。在核与外围芳胺间通过引入吸电子基团，调控分子能级，增强电子离域，提高分子电荷迁移率，使此类材料可作为空穴传输材料应用于电子器件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一类空穴传输材料及其在有机电子器件中的应用。相应的电子器件可 以为有机发光二极管（OLED)，有机存储器件，有机场效应晶体管（OTFT)，有机太阳能电池 (OSC)，以及基于钙钛矿材料的太阳能电池。
技术介绍
1977年，Heeger，MacDiarmid以及白川英树发现了高导电率的聚乙炔，这一发现 不仅改变了人们对有机材料的认识，还开创了有机电子学这一崭新的领域。发展最迅速 的是有机半导体领域。1986年，第一个以聚噻吩为活性层的有机场效应晶体管（Organic field-effect transistor，0FET)问世；同年，Tang首次报道了基于酞青和花衍生物的双 层异质结有机太阳能电池 （Organic photovoltaic，0PV)，次年又报道了第一个基于羟基喹 啉衍生物的电致发光二极管（Organic light-emmiting diode，0LED)。这三类基本有机电 子学器件的成功研制对有机电子学具有里程碑式的意义。空穴传输材料是有机光电器件的 重要组成部分。在各类的器件中应用广泛，对相应器件的性能影响很大。 以全固态钙钛矿敏华太阳能电池为例。有机空穴传输层在钙钛矿太阳能电池器 件结构中替代液态电解质，解决电解质易挥发泄漏的问题，增强空穴传输能力，提高器件 转换效率并增长器件寿命。2012年，Kim等在基于CH3NH3PbI3类钙钛矿固态介观敏化太阳 能电池中使用2,2'，7,7' -四_9,9' -螺二芴（2,2,7， 7-tetrakis (N，N-p-dimethoxy-phenylamino) -9,9' spirobifluorene，spiro-OMeTAD)代替 液态电解质，电池光电转化效率达到了 9. 7%。目前，基于spiro-OMeTAD作为空穴传输层 的钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已经提高到19. 3%。这种极具潜力的应用前景吸引 了众多科学家去探索新型的有机空穴传输材料，具体实例可见于文献（I)Nam JoongJeon， Jaemin Lee， Jun Hong Noh, Mohammad KhajaNazeeruddin, Michael Gratzel， SangSeok， J. Am. Chem.Soc. 2013,135,19087-19090;文献（2) Nam Joong，Hag Geun Lee，Young Chan Kim，JangwonSeo，Jun Hong Noh，Jaemin Lee，Sang Seok, J. Am. Chem. Soc. 2014,136, 7837-7840;文献（3)Zonglong Zhu，Yang Bai，Harrison KaHin Lee，Cheng Mu，Teng Zhang， LixiaZhang，Jiannong Wang，He Yan，Shu Kong So, Shihe Yang，Adv.Funct. Mater. 2014， 24,7357-7365。
技术实现思路
本专利技术提供了一类新型空穴传输材料，其中以螺二芴为代表的树枝状结构或平面 结构为核，以具有不同吸电子能力的共轭基团为链接基团，连接外围的芳胺基团。与传统有 机空穴传输材料SPiro-OMeTAD相比，新专利技术材料延长了 31共轭链的长度，同时引入不同的 吸电子或供电子基团，以调控材料的能级，增强电子离域，提高材料迀移率，从而实现器件 性能的提尚。 本专利技术的另一目的是提供一类带有氟原子的芳胺衍生物极其制备方法。 为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案： 新型空穴传输材料其特征在于该材料具有如下结构式中的一种：上述结构通式中，核为有两个或两个以上取代位点的核心基团；链接集团为具 有不同吸电子能力的链接基团；外围为芳胺衍生物基团；η为链接在核上的臂的数量 (2 ^ n ^ 40) 〇 所述的核是具有非共轭或共轭体系的树枝状结构，包括如下结构单元中的一种： 其中A = 012或NH或0或S或Se或P或CR 2或NR(R =烷烃或芳烃基团）；1彡e彡5。 以上所述的链接集团，应该具有以下结构式：其中 X1, X2, X3,......Xn= CH 或 CF 或 CCl 或 CCN 或 0^3或以11 = 1、2、3、......40) R = CmH2m+1，m = 1、2、3......10〇 以上所述的芳胺基团，应该有以下的结构通式：Y1, Y2, Y3,......，Yn(n = 1、2、3......、10) = H 或(；Η2ηι_5(πι = 1、2、3......、40)，或 CmH2m-3(m = 1、2、3......、40)，或 = 1、2、3......、40)，或 CmH2m+1 (m = 1、2、3......、 40)或=CmH2m_50(m = 1、2、3.......40)，或 CmH2m_30(m = 1、2、3.......40)，或 (m = 1、2、3......、40)，或 CniH2lrtOOii = I、2、3......、40)。 以上所述的链接集团与芳胺基团的制备步骤包括：其中 X1, X2, X3,......Xn= CH 或 CF 或 CCl 或 CCN 或 0^3或以11 = 1、2、3、......40) Y1, Y2, Y3,......，Yn(n = 1、2、3......、10) = H 或(；Η2ηι_5(πι = 1、2、3......、40)，或 CmH2m-3(m = 1、2、3......、40)，或 = 1、2、3......、40)，或 CmH2m+1 (m = 1、2、3......、 40)或=CmH2m_50(m = 1、2、3.......40)，或 CmH2m_30(m = 1、2、3.......40)，或 (m = 1、2、3......、40)，或 CniH2lrtOOii = 1、2、3......、40)。 由此基团与核链接合成一系列有机空穴传输材料，其中一种四臂结构的制备步骤 为： 同样的方法还可以得到两臂结构：其中 X1, X2, X3,......Xn= CH 或 CF 或 CCl 或 CCN 或(1^3或以11 = 1、2、3、......40) 其中 X1, X2, X3,......Xn= CH 或 CF 或 CCl 或 CCN 或 0^3或以11 = 1、2、3、......40) 其中 Y1, Y2, Y3,......，Υη(η = 1、2、3......、10) = H 或(；Η2ηι_5(m = 1、2、3......、 40)，或 CmH2m_3(m = 1、2、3.......40)，或 CmH2nri (m = 1、2、3.......40)，或 CmH2m+1 (m = 1、 2、3......、40)或=C111H2nrfO(m = 1、2、3......、40)，或(；Η2ηι_30(πι = 1、2、3......、40)，或 CmH2m-i〇(m = K2.3......、40)，或 CniH2lrtO (m = 1、2、3......、40)。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一类新型空穴传输材料，其在分子结构上的特征在于其由三部分组成，其中其核结构将通过链接基团与外围的芳胺基团连接，在上述空穴传输材料中，核为有两个或两个以上多取代位点的核心基团；链接基团为具有不同吸电子能力的基团。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志宽，刘孝远，黄春，黄维，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。