基于三聚茚的星形对称有机太阳能电池小分子受体材料及其制备方法与一种有机太阳能电池技术

本发明专利技术公开了基于三聚茚的星形对称有机太阳能电池小分子受体材料及其制备方法与一种有机太阳能电池。该材料由吸电子基团、桥联单元以及三聚茚结构单元共聚而成。本发明专利技术材料为典型的D‑π‑A结构，D‑A作用使得结构更加稳定，光谱发生红移，解决三聚茚本身紫外吸收在低波长的问题，使材料可以更多地吸收太阳光谱，从而提高转换效率；同时，本发明专利技术材料具有独特的星形对称结构，平面性好，较高的吸收系数，对太阳光的吸收能力增强，满足高效率器件的需求，在太阳能电池领域，特别是太阳能电池的活性层具有巨大的应用前景。

Small molecular receptor materials, preparation methods and a kind of organic solar cell based on the tripolymer of star symmetric organic solar cells

The invention discloses a small molecule receptor material of a star symmetric organic solar cell based on tripolyin and a preparation method and an organic solar cell. The material is copolymerized by the electron absorption group, the bridging unit and the tripolytrimethylene structural unit. The material of the invention is a typical D PI A structure, D A makes the structure more stable, the spectral shift at low wavelength to solve the problem of truxene itself UV absorption, the material can absorb more solar spectrum, so as to improve the conversion efficiency; at the same time, the invention of materials having unique Star symmetric structure the plane is good, high absorption coefficient, enhance the ability to absorb sunlight, meet the requirements of high efficiency devices demand in the field of solar cell, especially the active layer of the solar cell has great application prospect.

【技术实现步骤摘要】
基于三聚茚的星形对称有机太阳能电池小分子受体材料及其制备方法与一种有机太阳能电池
本专利技术涉及光电材料与应用
，具体涉及三聚茚的星形对称材料及其制备方法。
技术介绍
有机太阳能电池由于具有轻质、柔性以及可大面积加工等优点，受到全球广泛关注。富勒烯及其衍生物因具有多维电荷传输特性，以及易与给体材料形成独特的相分离结构等特点，在有机太阳能电池器件中发挥了至关重要的作用。但由于富勒烯材料吸光波长较窄、亲和能高、溶解性差、修饰困难、成本高等，严重限制了富勒烯作为有机太阳能电池电子受体材料器件性能的提升和规模化使用。非富勒烯类小分子受体材料具有能级可调、合成简便、加工成本低、溶解性能优异、光谱吸收广泛等优点，因而受到越来越多的重视。星形分子具有成膜性好、易加工、热稳定性高、结构明确以及易于提纯等若干优点，因而在有机光电领域受到广泛的关注。星形分子材料的结构可分为三个组成部分：中心核、桥联单元(Bridge单元)和功能性的封端单元。由于这类材料具有支化的二维或者三维大分子结构，表现出较大的位阻，不仅可以有效的抑制分子与分子之间近距离的π-π堆积，从而使得这类材料由于有序结构的降低而形成高本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于三聚茚的星形对称有机太阳能电池小分子受体材料，其特征在于，具有如下结构式：

【技术特征摘要】
2017.02.24 CN 20171010135341.基于三聚茚的星形对称有机太阳能电池小分子受体材料，其特征在于，具有如下结构式：式中，R为C1～C12的烷基；A为吸电子基团；π为桥联单元。2.根据权利要求1所述的基于三聚茚的星形对称有机太阳能电池小分子受体材料，其特征在于，所述吸电子基团A为如下化学结构式中的一种：其中，R1、R2、R3选自H或C1～C12的烷基；R4包括H、C1～C12的烷基、苯、氟或氯取代苯；聚合度n＝1～3。3.根据权利要求1所述的基于三聚茚的星形对称有机太阳能电池小分子受体材料，其特征在于，所述桥联单元π为如下化学结构式中的一种；其中，R5～R14选自H、C1～C12的支链、C1～C12的烷基或烷氧基；聚合度m＝1～3；X为N、O、S、Se和Te中的任一种；Y为H或F。4.权利要求1～3任一项所述的基于三聚茚的星形对称有机太阳能电池小分子受体材料的制备方法，其特征在于，化学反应方程式如下：5.根据权利要求4所述的基于三聚茚的星形对称有机太阳能电池小分子受体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将1-茚酮加入到醋酸和浓盐酸的混合反应溶剂中，搅拌下加热反应，得到三聚茚；(2)将三聚茚在低温条件下用正丁基锂进行拔氢反应，继而在低温下加入溴己烷，缓慢升温至室温进行反应，得到己基三聚茚；(3)将得到的己基三聚茚溶解在氯仿中，加入无水三氯化铁，低温下滴加溴水后缓慢升至室温，避光下进行溴化反应；再将反应得到的溴化产物与桥联单元的锡化物进行Stille偶联反应；(4)将步骤(3)最终得到的产物在无水无氧的低温环境下，用正丁基锂拔去桥联单元的一个活泼氢，再加入过量的二甲基甲酰胺进行反应，得到桥联单元醛化的三聚茚化合物；(5)将桥联单元醛化的三聚茚化合物与吸电子基团进行Knoevenagel缩合反应，得到所述基于三聚茚的星形对称有机太阳能电池小分子受体材料。6.根据权利要求5所述的基于三聚茚的星形对称有机太阳能电池小分子受体材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述醋酸和浓盐酸的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄飞，林凯文，陈智明，王圳峰，曹镛，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44