一种含有氟带苯并三氮唑的有机小分子给体光伏材料及其制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种含有氟带苯并三氮唑的有机小分子给体光伏材料及其制备方法及其应用。所述有机小分子给体光伏材料的结构式如式I所示，式中，X为H或F；Z为O、S或Se；R1、R2和R3均独立地选自H、C1‑C30烷基、C3‑C30环烷基、C1‑C30烷氧基、C1‑C30烷硫基、卤代C1‑C30烷基、卤代C3‑C30环烷基和卤代C1‑C30烷氧基；A1和A2均为有机共轭单元；n为1～10之间的自然数。所述有机光电化合物在下述功能性能量器件中的应用也属于本发明专利技术的保护范围：太阳能电池、场效应晶体管、有机发光二极管和光伏器件。本发明专利技术提供的有机光电化合物的合成步骤简单、容易纯化、结构确定，以本发明专利技术中的有机光电材料制备的有机光伏器件具有优越的光伏性能，其光电转化效率可以达到9.5％。

An organic small molecule donor photovoltaic material containing fluorinated phenyl three triazole and its preparation method and Application

The present invention discloses an organic small molecule donor photovoltaic material containing fluorine band benzene benzotriazole three and its preparation method and application. The organic small molecule donor photovoltaic material structure as shown in formula I, type X, H or F; Z is O, S or Se; R1, R2 and R3 are independently selected from the group consisting of H, C1 C30, C3 C30 alkyl ring alkyl, alkoxy, C30 C1 C1 C30 thioialkyl, C1 C30, halogenated alkyl halide C3 C30 cycloalkyl and halogenated C1 C30 alkoxy; A1 and A2 were conjugated unit; n is 1 ~ 10 between the natural numbers. The application of the organic photoelectric compound in the following functional energy devices also belongs to the protection scope of the present invention: solar cells, field effect transistors, organic light-emitting diodes and photovoltaic devices. The organic photoelectric compound provided by the invention has the advantages of simple steps, easy purification and structure determination. The organic photovoltaic device prepared by the organic photoelectric material in the invention has excellent photovoltaic performance, and the photoelectric conversion efficiency can reach 9.5%.

【技术实现步骤摘要】
一种含有氟带苯并三氮唑的有机小分子给体光伏材料及其制备方法及其应用
本专利技术涉及一种含有氟带苯并三氮唑的有机小分子给体光伏材料及其制备方法及其应用。
技术介绍
随着化石能源的日益枯竭，能源短缺成为全球迫在眉睫的问题；太阳能具有清洁、绿色无污染、分布广泛、可再生等优点而最具发展前景,开发和利用太阳能将是一种有效应对能源危机的解决方法。有机太阳能电池拥有成本低、重量轻、可弯曲、可溶液加工并且可以大面积制备等优点，因此在学术界受到广泛的关注。到目前为止，经过对分子结构、器件结构和加工工艺的优化，基于聚合物给体或小分子给体与富勒烯受体共混制备的太阳能电池的光电转化效率已突破10％，这显示出有机太阳能电池的巨大应用前景(见李永舫等《聚合物太阳电池材料和器件》)。然而以PCBM为代表的富勒烯衍生物受体存在着诸多缺点，如在可见光区吸收较弱、能级难于调控、提纯较困难导致价格昂贵等。因此，近年来研究人员为了替换有机太阳能电池中的富勒烯受体，合成了一系列的含苝二酰亚胺、萘二酰亚胺、二噻吩并引达省等新型小分子及聚合物非富勒烯受体材料。最近，基于聚合物给体材料与非富勒烯受体材料共混制备太阳能电池的光电转化本文档来自技高网...

【技术保护点】
式I所示有机光电化合物，

【技术特征摘要】
1.式I所示有机光电化合物，式中，X为H或F；Z为O、S或Se；R1、R2和R3均独立地选自H、C1-C30烷基、C3-C30环烷基、C1-C30烷氧基、C1-C30烷硫基、卤代C1-C30烷基、卤代C3-C30环烷基和卤代C1-C30烷氧基；A1和A2均为有机共轭单元；Ar选自下述单元中任一种：n为1～10之间的自然数。2.根据权利要求1所述的有机光电化合物，其特征在于：所述C1-C30烷基、所述C3-C30环烷基、所述C1-C30烷氧基和所述C1-C30烷硫基为取代或未取代的基团；当为取代的基团时，所连接的取代基为下述基团中至少一种：环烷基、芳基、杂芳基、杂脂环基、羟基、烷氧基、芳氧基、巯基、烷硫基、芳硫基、氰基、卤代、羰基、硫代羰基、氨基甲酰基、硫代氨基甲酰基、酰氨基、亚磺酰氨基、羧基、异氰酸根、氰硫基、异硫氰酸根、硝基、甲硅烷基、三卤代甲烷磺酰基、单-取代的氨基基团、二-取代的氨基基团和所述氨基基团被保护的衍生物。3.根据权利要求1或2所述的有机光电化合物，其特征在于：R5为H、C1-C30烷基、C3-C30环烷基、C1-C30烷氧基、C1-C30烷硫基、C1-C30烷硅基或它们的卤素取代的衍生物，所述卤素为溴、氯、氟或碘；Y为O、S或Se。4.根据权利要求1-3中任一项所述的有机光电化合物，其特征在于：所述有机共轭单元为下述单元中任一种：5.根据权利要求4所述的有机光电化合物，其特征在于：R4为H、C1-C30烷基、C3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志国，宾海军，李永舫，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11