一种苯并噻二唑类有机小分子受体材料及其制备方法和应用、有机太阳能电池技术

本发明专利技术提供了一种苯并噻二唑类有机小分子受体材料及其制备方法和应用、有机太阳能电池，属于有机半导体材料技术领域。本发明专利技术提供的苯并噻二唑类有机小分子受体材料是一类由给电子单元和接收电子单元构成的D‑A‑D型分子骨架结构。该分子结构由于较好的平面性、较大的π‑π共轭度和较小的分子间相互作用距离，保证了高的电子迁移率。可同时引入吸电子基团和给电子基团形成推‑拉电子结构，有效促进分子内电荷转移，拓宽材料的吸收光谱。还可以通过苯并噻二唑结构上官能团转化调控材料的电子能级和吸收太阳光波长。又可通过噻吩桥接方式形成扭曲的分子结构，拟制分子间的聚集倾向，可获得纳米尺寸的相分离结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机半导体材料，尤其涉及一种苯并噻二唑类有机小分子受体材料及其制备方法和应用、有机太阳能电池。

技术介绍

1、太阳能是一种可再生的绿色能源之一，有望代替传统化石燃料，解决世界能源危机和环境污染问题。太阳能有效利用的重要形式之一是太阳能光伏，而有机太阳能电池(organic solar cells，oscs)由于成本低、质量轻、制造简单以及易于通过分子结构设计调控器件性能等优势，已经成为一种很有前途的太阳能光伏技术。迄今为止，绝大多数有机太阳能电池材料的研究都集中在适用于体相异质结器件的给体材料，与给体材料匹配使用的受体材料基本上局限于富勒烯类衍生物。然而富勒烯类衍生物材料存在很多缺陷，例如制备和提纯困难、成本高、能级调控有限和较低的吸光效率等，极大的限制了有机太阳能电池性能的提高和发展。因此，开发新的非富勒烯类受体材料和提高oscs的器件性能具有重要的研究价值。

2、非富勒烯类受体材料包括有机聚合物和有机小分子。与富勒烯相比，有机小分子合成方法多、分子结构可修饰性强、摩尔消光系数高以及能级易于调控，适合与不同的给体材料相匹配。相对本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种苯并噻二唑类有机小分子受体材料，具有式I所示的结构：

2.根据权利要求1所述的苯并噻二唑类有机小分子受体材料，其特征在于，所述R1和R2独立地为-CH3、-C2H5、-C3H7、-C4H9、-C5H11或-C6H13。

3.根据权利要求1所述的苯并噻二唑类有机小分子受体材料，其特征在于，具有式1～6任一所示的结构：

4.权利要求1～3任一项所述的苯并噻二唑类有机小分子受体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述Suzuki偶联反应的温度为100～120℃，时间为5～8h。

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【技术特征摘要】

1.一种苯并噻二唑类有机小分子受体材料，具有式i所示的结构：

2.根据权利要求1所述的苯并噻二唑类有机小分子受体材料，其特征在于，所述r1和r2独立地为-ch3、-c2h5、-c3h7、-c4h9、-c5h11或-c6h13。

3.根据权利要求1所述的苯并噻二唑类有机小分子受体材料，其特征在于，具有式1～6任一所示的结构：

4.权利要求1～3任一项所述的苯并噻二唑类有机小分子受体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述suzuki偶联反应的温度为100～120℃，时间为5～8h。

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【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，张陆军，于玉建，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：