含膦、氮杂环阳离子的紫罗烯聚合物及其制备方法、阴极界面层材料和有机太阳能电池技术

本发明专利技术涉及有机太阳能电池技术领域，具体而言，涉及含膦、氮杂环阳离子的紫罗烯聚合物及其制备方法、阴极界面层材料和有机太阳能电池。紫罗烯聚合物的结构式如下所示：其中，R选自取代或未取代烷基链或取代或未取代烷氧基链；Ar选自取代或未取代芳基或取代或未取代杂芳基；N表示含膦或氮杂环；X表示反离子基团。其具有良好的加工性、较强的界面改性能力和优异的热稳定性，能够降低空气稳定金属电极(的功函数，削弱界面势垒，从而实现无障碍电荷传输，抑制电荷复合，继而能有效提升有机太阳能电池的光电转化效率。的光电转化效率。的光电转化效率。

【技术实现步骤摘要】
含膦、氮杂环阳离子的紫罗烯聚合物及其制备方法、阴极界面层材料和有机太阳能电池


[0001]本专利技术涉及有机太阳能电池
，具体而言，涉及含膦、氮杂环阳离子的紫罗烯聚合物及其制备方法、阴极界面层材料和有机太阳能电池。

技术介绍

[0002]有机太阳能电池(OSCs)以其利用低成本溶液加工制造大面积柔性器件的优势，在过去几十年中引起了广泛的关注。目前，已经成功设计出了光电转化效率超过19％的单节常规OSC器件，展示出了极其光明的商业应用前景。在OSC的设计研发过程中，除了开发新型的光活性层外，有效的提高界面处的电荷提取与传输也是必不可少的一环。例如，位于活性层和金属阴极之间的阴极中间层(CIL)可以有效的降低金属阴极的功函数(WF)，并消除活性层和阴极之间界面处的能量势垒，促进电子选择性收集和传输。胺封端的聚芴衍生物(PFN)和脂肪族胺类聚合物(PEI和PEIE)代表两种经典的CIL。然而，它们较差的电荷传输性能导致它们只能在几纳米的厚度下正常工作，这对器件加工工艺提出了苛刻要求。为实现厚膜加工，具有高电子迁移率的萘二亚胺(NDIs)和苝二酰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含膦、氮杂环阳离子的紫罗烯聚合物，其特征在于，其结构式如下所示：其中，R选自取代或未取代烷基链或取代或未取代烷氧基链；Ar选自取代或未取代芳基或取代或未取代杂芳基；N表示含膦或氮杂环；X表示反离子基团。2.根据权利要求1所述的含膦、氮杂环阳离子的紫罗烯聚合物，其特征在于，R选自取代或未取代C2
‑
C20烷基链或取代或未取代C2
‑
C20烷氧基链；优选为乙基、丙基、己基、丁基、戊基、戊氧基和己氧基中的任意一种。3.根据权利要求1所述的含膦、氮杂环阳离子的紫罗烯聚合物，其特征在于，Ar中取代或未取代的芳基包括6
‑
50个碳原子的取代或未取代的单环或多环芳族基团；优选为取代或未取代苯基、取代或未取代萘基、取代或未取代蒽基和取代或未取代芘基中的任意一种；优选地，Ar中取代或未取代杂芳基包括6
‑
50个碳原子且含有1
‑
4个杂原子的取代或未取代单环或多环杂芳族基团；其中，杂原子选自N、S、F、Si和Se中的任意一种；优选地，Ar选自下述结构式所示基团中的任意一种：
优选地，N选自5
‑
20个碳原子及1
‑
5个膦或氮原子的取代或未取代单环或多环基团；优选地，N选自取代或未取代咪唑、取代或未取代吡啶、取代或未取代嘧啶和取代或未取代吡嗪中的任意一种；优选地，N选自下述结构式所示基团中的任意一种：优选地，X选自F
‑
、Cl
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、Br
‑
、I
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、OTf

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑶，游祖豪，刘文旭，宋亚男，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：