一种端基含环烷基链的有机共轭小分子材料及其制备方法与在太阳能电池中的应用技术

本发明专利技术公开了一种端基含环烷基链的有机共轭小分子材料及其制备方法与在太阳能电池中的应用，属于有机太阳能电池技术领域。该有机共轭小分子材料端基含有刚性较强的环烷基链，有利于分子间的自组装和堆积，进而改善该类小分子材料的光伏性能，其热稳定性好以及具有良好的吸光性和合适的能级，而且可溶于氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃和氯苯等有机溶剂中，适合做有机太阳能电池材料。本发明专利技术的有机共轭小分子材料作为光捕获的活性层受体材料应用于有机太阳能电池中具有较高的光电转换效率。

An Organic Conjugated Small Molecular Material Containing End-group Cycloalkyl Chain and Its Preparation Method and Application in Solar Cells

The invention discloses an organic conjugated small molecule material with end group containing cycloalkyl chain, a preparation method and an application in solar cells, belonging to the technical field of organic solar cells. The end group of the organic conjugated small molecule material contains strong rigid cycloalkyl chains, which is beneficial to self-assembly and accumulation among molecules, thus improving the photovoltaic properties of this kind of small molecule material. It has good thermal stability, good absorbability and appropriate energy levels, and is soluble in chloroform, dichloromethane, tetrahydrofuran and chlorobenzene. Organic solvents are suitable for organic solar cell materials. The organic conjugated small molecule material of the invention is used as an active layer receptor material for light capture and has high photoelectric conversion efficiency in organic solar cells.

【技术实现步骤摘要】
一种端基含环烷基链的有机共轭小分子材料及其制备方法与在太阳能电池中的应用
本专利技术属于有机太阳能电池
，具体涉及一种端基含环烷基链的有机共轭小分子材料及其制备方法与在太阳能电池中的应用。
技术介绍
聚合物太阳能电池(PCSs)由于具有轻质、成本低、半透明、可溶液加工、可通过卷对卷(rolltoroll)大面积制备柔性器件等优点，受到全球广泛关注,是新能源领域研究的热点之一。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、能级不易调控、溶解性差、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。尤其对于有机小分子受体材料,具有确定的分子结构及分子量,高纯度及没有批次差异等优点而受到越来越深入的研究，器件的效率也有了巨大的提高。近几年来，以有机共轭聚合物为电子给体，非富勒烯小分子材料为电子受体的本体异质结(bulkheteroj本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种端基含环烷基链的有机共轭小分子材料，其特征在于，结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种端基含环烷基链的有机共轭小分子材料，其特征在于，结构式如下：其中，Core为稠环共轭单元；π为桥联单元；m为0～15；n为0～6；R1～R4独立地为氢，或者是卤素原子、硝基、氰基、酯基、羟基、氨基、芳基，或者为1～12个碳原子的烷基或烷氧基。2.根据权利要求1所述的一种端基含环烷基链的有机共轭小分子材料，其特征在于，稠环共轭单元Core为如下化学结构式中的一种：其中，h为0～3；i为1～3；Z＝C、Si、N；X＝O、S、Se或Ge；R5～R8独立地为氢、C1～C30的烷基、C1～C30的烷氧基、5-烷基噻吩基或4-烷基苯基。3.根据权利要求1所述的一种端基含环烷基链的有机共轭小分子材料，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，k＝1～3；X为N、O、S、Se或Te；Y为氢或氟原子；R9为氢、卤素原子、C1～C12的烷基或烷氧基。4.制备权利要求1～3任一项所述的一种端基含环烷基链的有机共轭小分子材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将乙酸酐和三乙胺滴加到化合物(1)和乙酰乙酸乙酯的反应液中，加热反应得到化合物(2)；(2)将乙酸钠添加到化合物(2)和丙二腈的反应液中，常温反应，得到含有环烷基...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄飞，李仁龙，应磊，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