【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机太阳能器件材料领域，特别是一种非富勒烯受体化合物及其在有机电子器件中的应用。
技术介绍
1、有机太阳能电池(organic solar cells,oscs)将清洁可再生的太阳能转化为电能，自20世纪90年代兴起，因其成本低、质量轻、制备工艺简单及可大面积柔性制备等优势在电子标签等物联网传感设备、建筑及装备一体化、汽车玻璃和可穿戴设备等方面具有广阔的应用和发展前景。
2、有机太阳能电池一般由五部分组成：阳极、阳极缓冲层、活性层、阴极缓冲层和阴极。其中活性层一般包含给体材料和受体材料。活性层材料的选择对于有机太阳能电池器件的效率至关重要。有机太阳能电池发展的早中期，以pc61bm和pc71bm为代表的富勒烯及其衍生物，由于其具有高的电子亲和势、各向同性的电子传输能力和高的电子迁移率，在电子受体材料中占据了统治地位，这一阶段通常被称为富勒烯时代。然而，富勒烯受体分子结构的局限性导致其可见光区和近红外区的吸收较弱，能级可调性差，限制了有机太阳能电池的效率提升。
3、近年来，非富勒烯受体材料的出现，从一定程度上克服了富勒烯受体的不足，大大提升了器件的光电转换效率，推动了有机太阳能电池领域的发展。现有的非富勒烯受体材料多为小分子受体材料，如y6、y18、itic、idic等，但小分子受体容易聚集，与聚合物给体材料在共混后容易发生过度的相分离，受薄膜制备条件的影响较大，限制了有机太阳能电池大面积印刷制备的发展。因此，低聚型非富勒烯受体受到了广泛的关注。
4、
1、本专利技术的目的在于提供一种新型低聚非富勒烯受体化合物，使其具有良好的批次重复性和较好的成膜性，同时表现出较高的光电转换效率。
2、本专利技术的技术解决方案为：
3、一种非富勒烯受体化合物，具有如通式(i-1)或通式(i-2)所示的结构：
4、
5、其中，
6、a1、a2、a3独立选自通式ii，
7、
8、其中，
9、m每次出现，独立选自o或c(cn)2；
10、l1、l2独立选自取代或未取代的具有6至30个环原子的芳香基团、取代或未取代的具有5至30个环原子的杂芳香基团，或取代或未取代的具有5至30个环原子的非芳香环系；
11、ar1每次出现，独立选自取代或未取代的具有6至40个环原子的芳香基团、取代或未取代的具有5至40个环原子的杂芳香基团，或取代或未取代的具有5至40个环原子的非芳香基团；
12、r0、r1、r2、r3、r4每次出现，独立选自：-h、-d、具有1至6个c原子的直链烷基、具有3至6个c原子的支链烷基、氰基、硝基、-cl、-br、-f、-i，或上述基团组合形成的基团；
13、r5每次出现，独立选自-h、-d、具有1至15个c原子的直链烷基、具有1至15个c原子的直链烷氧基、具有1至15个c原子的直链烷硫基、具有3至15个c原子的支链或环状的烷基、具有3至15个c原子的支链或环状的烷氧基、具有3至15个c原子的支链或环状的烷硫基、具有2至15个c原子的烷氧基羰基、氰基、硝基、-cl、-br、-f、-i，或上述基团组合形成的基团；
14、m选自0、1、2、3、4或5；
15、n选自0、1、2、3、4或5；
16、*表示连接位点，
17、“取代或未取代”表示所限定的基团无取代，或被一个或多个取代基r*取代；r*每次出现，独立选自-d、具有1至30个c原子的直链烷基、具有1至30个c原子的直链烷氧基、具有1至30个c原子的直链烷硫基、具有3至30个c原子的支链或环状的烷基、具有3至30个c原子的支链或环状的烷氧基、具有3至30个c原子的支链或环状的烷硫基、具有2至30个c原子的烷氧基羰基、氰基、硝基、-cl、-br、-f、-i、具有6-10个环原子的芳香基团、具有5-10个环原子的杂芳香基团，或上述基团组合形成的基团。
18、本专利技术还提供一种混合物，该混合物包括上述非富勒烯受体化合物及至少一种有机功能材料，所述有机功能材料选自阳极缓冲层材料、阴极缓冲层材料、活性层给体材料，或活性层受体材料。
19、一种有机电子器件，包括至少一功能层，所述功能层材料选自上述非富勒烯受体化合物或混合物。
20、有益效果：
21、①本专利技术所提供的化合物是一种新型低聚非富勒烯受体化合物，通过将高性能非富勒烯受体单元作为单体，其核心采用连接基团构建寡聚物受体的策略，使得材料兼具小分子和聚合物的优点，使其具有良好的批次重复性和较好的成膜性；
22、②核心连接基团中噻吩具有给电子属性，能够有效调节化合物的聚集特性和电子能级，并可以进行侧链多样性修饰，从而调节化合物的分子形貌和溶解性；
23、③本专利技术提供的化合物作为受体材料应用于有机太阳能电池中，表现出优异的光电性能。
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1.一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：具有如通式(I-1)或通式(I-2)所示的结构：
2.根据权利要求1所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：每次出现，选自其中，R5每次出现，独立选自具有1至10个C原子的直链烷基、具有1至10个C原子的直链烷氧基、具有1至10个C原子的直链烷硫基、具有3至10个C原子的支链或环状的烷基、具有3至10个C原子的支链或环状的烷氧基、具有3至10个C原子的支链或环状的烷硫基、具有2至10个C原子的烷氧基羰基、氰基、硝基、-Cl、-Br、-F、-I或-CF3。
3.根据权利要求1所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：Ar1每次出现，独立选自如下结构：
5.根据权利要求4所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：(A-1)选自如下结构：
7.根据权利要求4所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：R6-R14每次出现，独立地选自-H、-D、具有1至2
8.根据权利要求1所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：L1、L2独立选自以下任一基团：
9.根据权利要求1所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：通式(II)中选自如下任一结构：
10.根据权利要求1所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：通式(II)选自如下结构：
11.一种混合物，其特征在于：所述混合物包括权利要求1-10任一项所述的非富勒烯受体化合物及至少一种有机功能材料，所述有机功能材料选自阳极缓冲层材料、阴极缓冲层材料、活性层给体材料，或活性层受体材料。
12.一种有机电子器件，包括至少一功能层，其特征在于：所述功能层材料选自权利要求1-11任一项所述的非富勒烯受体化合物或根据权利要求12所述的混合物。
...【技术特征摘要】
1.一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：具有如通式(i-1)或通式(i-2)所示的结构：
2.根据权利要求1所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：每次出现，选自其中，r5每次出现，独立选自具有1至10个c原子的直链烷基、具有1至10个c原子的直链烷氧基、具有1至10个c原子的直链烷硫基、具有3至10个c原子的支链或环状的烷基、具有3至10个c原子的支链或环状的烷氧基、具有3至10个c原子的支链或环状的烷硫基、具有2至10个c原子的烷氧基羰基、氰基、硝基、-cl、-br、-f、-i或-cf3。
3.根据权利要求1所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：ar1每次出现，独立选自如下结构：
5.根据权利要求4所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：(a-1)选自如下结构：
7.根据权利要求4所述的一种非富勒烯受体化合物，其特征在于：r6-r14每次出现，独立地选自-h、-d...
【专利技术属性】
技术研发人员：裘伟明，李冬云，何校泓，陈佳，杨曦，张静，
申请(专利权)人：广州追光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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