一种氮杂环有机化合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种氮杂环有机化合物及其应用

【技术实现步骤摘要】
一种氮杂环有机化合物及其应用


[0001]本专利技术涉及有机光电材料领域，特别是一种氮杂环有机化合物及其应用
。

技术介绍

[0002]近几年，无污染
、
可再生的太阳能成为科学研究与商业应用的热点
。
其中，基于光伏效应的太阳能电池，因其可以安全高效地将太阳能转换成电能而获得特别的青睐
。
作为第三代高效薄膜电池的代表，有机太阳能电池
(Organic Solar Cells,OPV)
和钙钛矿太阳能电池
(PSC)
具有低成本
、
高效率
、
柔性等突出优点是未来产业化的重点发展方向
。
[0003]目前有机太阳能电池
/
钙钛矿太阳能电池器件通常采用
PEDOT:PSS
作为空穴传输材料来修饰氧化铟锡
(ITO)
阳极，但
PEDOT:PSS
具有亲水性和酸性，会影响器件的稳定性
。
此外，一些过渡金属氧化物如
V2O5、MoO3、WO3、NiO
等也被用来修饰阳极，但为了获得高质量的氧化物空穴传输材料，其制备过程中通常需要高真空过程或高温退火处理等，不利于大规模产业化
。
而低温溶液方法制备的这些氧化物通常有较多的表面缺陷等，从而影响器件的性能
。
[0004]目前具有锚定基
(
醋酸基
、
硼酸基
、
>巯基
、
膦酸基等
)
的自组装空穴传输材料备受瞩目，被广泛用于单节有机太阳能电池
(OSCs)、
钙钛矿太阳能电池
(PSCs)
及叠层器件
。
它们可通过锚定基与氧化铟锡
(ITO)
基底表面的羟基发生脱水缩合而自发有序地锚定在
ITO
表面，通过形成界面偶极从而改变
ITO
功函的同时增强界面电荷的传输，进而提升器件效率
。
另外，它们也可以被用来修饰上述氧化物空穴传输层的表面，起到钝化表面和进一步调整功函的作用，从而提高器件性能
。
这类材料的分子结构简单，易于合成，且透光率高，功函数可调节，在修饰电极方面具有巨大的应用前景
。
然而目前合适的自组装空穴传输材料种类较少，多为基于咔唑单元开发
。
因此，为了进一步提高器件性能，开发新的自组装材料十分有必要
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供合成步骤简单，制备成本低，适用于大规模应用的自组装空穴传输材料
。
所述自组装空穴传输材料可用于有机以及钙钛矿光电转换中
。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种氮杂环有机化合物，具有通式
(I)
所示的结构式：
[0008][0009]其中，
[0010]L1、L2独立选自单键
、
具有1至
20
个
C
原子的直链烷基
、
具有1至
20
个
C
原子的直链烷氧基
、
具有1至
20
个
C
原子的直链烷硫基
、
具有3至
20
个
C
原子的支链或环状的烷基
、
具有3至
20
个
C
原子的支链或环状的烷氧基
、
具有3至
20
个
C
原子的支链或环状的烷硫基
、
取代或未取代的具有6至
20
个环原子的芳香基团
、
取代或未取代的具有5至
20
个环原子的杂芳香基团，或上述基团组合形成的基团；
[0011]A2为锚定基团，选自
(A
‑
1)
‑
(A
‑
8)
任一结构，
[0012][0013]A1选自取代或未取代的具有6至
20
个环原子的芳香基团
、
取代或未取代的具有5至
20
个环原子的杂芳香基团，或
(A
‑
1)
‑
(A
‑
8)
任一结构；
[0014]R1、R2独立选自
‑
H、
‑
D、
具有1至
20
个
C
原子的直链烷基
、
具有1至
20
个
C
原子的直链烷氧基
、
具有1至
20
个
C
原子的直链烷硫基
、
具有3至
20
个
C
原子的支链或环状的烷基
、
具有3至
20
个
C
原子的支链或环状的烷氧基
、
具有3至
20
个
C
原子的支链或环状的烷硫基
、
甲硅烷基
、
具有1至
20
个
C
原子的酮基
、
具有2至
20
个
C
原子的烷氧基羰基
、
具有7至
20
个
C
原子的芳氧基羰基
、
氰基
、
氨基甲酰基
、
卤甲酰基
、
甲酰基
、
异氰基
、
异氰酸酯基
、
硫氰酸酯基
、
异硫氰酸酯基
、
羟基
、
硝基
、
胺基
、
‑
Cl、
‑
Br、
‑
F、
‑
I、
取代或未取代的具有6至
10
个环原子的芳香基团
、
取代或未取代的具有5至
10
个环原子的杂芳香基团，或上述基团组合形成的基团；
[0015]n
选自
0、1、2、3
或4；
[0016]m
选自
0、1、2、3
或4；
[0017]*
表示连接位点
。
[0018]相应的，本专利技术提供一种自组装空穴传输材料，所述自组装空穴传输材料选自如上所述的氮杂环有机化合物
。
[0019]一种组合物，包含上述氮杂环有机化合物，及至少一种有机溶剂...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种氮杂环有机化合物，其特征在于：具有如通式
(I)
所示的结构：其中，
L1、L2独立选自单键
、
具有1至
20
个
C
原子的直链烷基
、
具有1至
20
个
C
原子的直链烷氧基
、
具有1至
20
个
C
原子的直链烷硫基
、
具有3至
20
个
C
原子的支链或环状的烷基
、
具有3至
20
个
C
原子的支链或环状的烷氧基
、
具有3至
20
个
C
原子的支链或环状的烷硫基
、
取代或未取代的具有6至
20
个环原子的芳香基团
、
取代或未取代的具有5至
20
个环原子的杂芳香基团，或上述基团组合形成的基团；
A2为锚定基团，选自
(A
‑
1)
‑
(A
‑
8)
任一结构，
A1选自取代或未取代的具有6至
20
个环原子的芳香基团
、
取代或未取代的具有5至
20
个环原子的杂芳香基团，或
(A
‑
1)
‑
(A
‑
8)
任一结构；
R1、R2独立选自
‑
H、
‑
D、
具有1至
20
个
C
原子的直链烷基
、
具有1至
20
个
C
原子的直链烷氧基
、
具有1至
20
个
C
原子的直链烷硫基
、
具有3至
20
个
C
原子的支链或环状的烷基
、
具有3至
20
个
C
原子的支链或环状的烷氧基
、
具有3至
20
个
C
原子的支链或环状的烷硫基
、
甲硅烷基
、
具有1至
20
个
C
原子的酮基
、
具有2至
20
个
C
原子的烷氧基羰基
、
具有7至
20
个
C
原子的芳氧基羰基
、
氰基
、
氨基甲酰基
、
卤甲酰基
、
甲酰基
、
异氰基
、
异氰酸酯基
、
硫氰酸酯基
、
异硫氰酸酯基
、
羟基
、
硝基
、
胺基
、
‑
Cl、
‑
Br、
‑
F、
‑
I、
取代或未取代的具有6至
10
个环原子的芳香基团
、
取代或未取代的具有5至
10
个环原子的杂芳香基团，或上述基团组合形成的基团；
n
选自
0、1、2、3
或4；
m
选自
0、1、2、3
或4；
*
表示连接位点
。2.
根据权利要求1所述的氮杂环有机化合物，其特征在于：
L2选自具有1至6个
C
原子的直链烷基
、
具有1至6个
C
原子的直链烷氧基
、
具有1至6个
C
原子的直链烷硫基
、
具有3至
12
个
C
原子的支链或环状的烷基
、
具有3至6个
C
原子的支链或环状的烷氧基
、
具有3至6个
C
原子的支
链或环状的烷硫基
、
具有6至
10
个环原子的芳香基团
、
具有5至
10
个环原子的杂芳香基团，或上述基团组合形成的基团
。3.
根据权利要求2所述的氮杂环有机化合物，其特征在于：通式
(I)
中
*
‑
L2‑
A2选自以下任一结构：
4.
根据权利要求1所述的氮杂环有机化合物，其特征在于：
L1选自单键
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨曦，裘伟明，丁维，蓝秋东，张静，李冬云，任国兴，
申请(专利权)人：广州追光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：