【技术实现步骤摘要】
本申请涉及材料领域，具体涉及一种化合物及其用途、制备方法、光伏电池界面层材料、光伏电池。
技术介绍
1、有机光伏电池具有质轻、柔性、成本低、易于大面积制备的特性，受到广泛关注。近年来，有机光伏电池光电转换效率不断提升，单结有机光伏电池效率已经突破19％，意味着有机光伏电池已经具备面向产业化应用的前景。在大面积光伏电池制备过程中，如何在保证有机光伏电池高效率的同时，实现大面积器件的制备是其面向未来应用的关键问题。
2、有机光伏电池自下到上依次由透明基底、底电极、界面层、活性层、界面层和顶电极组成。界面层在其中起到修饰电极功函数、传输电子或空穴、修饰基底粗糙度等重要作用，是制备高性能有机光伏器件的必要因素。目前常用的阴极界面层主要包括共轭聚合物、有机小分子。共轭聚合物类界面层通常在分子中引入离子基团以保证其在水/醇中具有良好的溶解性，然而其电子传输能力较差，在器件制备过程中需要构筑超薄薄膜(小于10nm)以获得高效率有机光伏电池，限制了大面积涂布过程中的应用。有机小分子界面层材料通常将含有孤对电子的胺结构引入分子中，实现自掺杂效应以提升电导率，进而获得优异的耐膜厚性能。然而目前基于苝酰亚胺的小分子界面层材料在可见光区吸收较强，对光电转换不利。因此，新型界面层材料及新型材料设计思路具有重要意义。
3、为此，提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提供一种化合物及其用途、制备方法、光伏电池界面层材料、光伏电池，该化合物用作有机光伏电池界面层，实现较
2、为了实现以上目的，本专利技术提供了以下技术方案。
3、本专利技术的第一方面提供了一种化合物，其特征在于，具有式i所示的结构：
4、
5、其中，n为1～18之间的自然数，x和y各自独立地选自氢、任选取代的c1～c6烷基、任选取代的或者x、y和二者共同连接的氮形成
6、式i化合物在紫外区有较强的吸收，但在可见光区吸收很弱甚至基本没有吸收，因此适合作为光伏器件的界面材料，主要作为阴极材料。
7、式i中，ar1和ar2各自独立地选自任选取代的以下基团：
8、
9、ar1、ar2与式i化合物骨架主结构的连接位置是任意的，即式i化合物骨架主结构可以与ar1、ar2的任意可被取代的碳原子连接。同时，“任选取代的”的取代基可以是，但并不限于，氘，氟，氯，溴，碘，氰基，羟基，硝基，氨基，羧基，烷基，烷氧基，烷氧基烷基，烷氧基烷氧基，烷氧基烷氨基，芳氧基，杂芳基氧基，杂环基氧基，芳基烷氧基，杂芳基烷氧基，杂环基烷氧基，环烷基烷氧基，烷氨基，烷氨基烷基，烷氨基烷氨基，环烷基氨基，环烷基烷氨基，烷硫基，卤代烷基，卤代烷氧基，羟基取代的烷基，羟基取代的烷氨基，氰基取代的烷基，氰基取代的烷氧基，氰基取代的烷氨基，氨基取代的烷基，烷基酰基，杂烷基，环烷基，环烯基，环烷基烷基，杂环基，杂环基烷基，杂环基酰基，芳基，芳基烷基，芳氨基，杂芳基，杂芳基烷基，杂芳基氨基，酰胺基，磺酰基，氨基磺酰基等等。ar1和ar2可以相同或不同。
10、式i化合物中的c1～c6烷基包括甲基、乙基、c3烷基、c4烷基、c5烷基和c6烷基等，例如但不限于甲基(me、-ch3)，乙基(et、-ch2ch3)，正丙基(n-pr、-ch2ch2ch3)，异丙基(i-pr、-ch(ch3)2)，正丁基(n-bu、-ch2ch2ch2ch3)，异丁基(i-bu、-ch2ch(ch3)2)，仲丁基(s-bu、-ch(ch3)ch2ch3)，叔丁基(t-bu、-c(ch3)3)，正戊基(-ch2ch2ch2ch2ch3)，2-戊基(-ch(ch3)ch2ch2ch3)，3-戊基(-ch(ch2ch3)2)，2-甲基-2-丁基(-c(ch3)2ch2ch3)，3-甲基-2-丁基(-ch(ch3)ch(ch3)2)，3-甲基-1-丁基(-ch2ch2ch(ch3)2)，2-甲基-1-丁基(-ch2ch(ch3)ch2ch3)，正己基(-ch2ch2ch2ch2ch2ch3)，2-己基(-ch(ch3)ch2ch2ch2ch3)，3-己基(-ch(ch2ch3)(ch2ch2ch3))，2-甲基-2-戊基(-c(ch3)2ch2ch2ch3)，3-甲基-2-戊基(-ch(ch3)ch(ch3)ch2ch3)，4-甲基-2-戊基(-ch(ch3)ch2ch(ch3)2)，3-甲基-3-戊基(-c(ch3)(ch2ch3)2)，2-甲基-3-戊基(-ch(ch2ch3)ch(ch3)2)，2,3-二甲基-2-丁基(-c(ch3)2ch(ch3)2)，3,3-二甲基-2-丁基(-ch(ch3)c(ch3)3)。
11、x和y的定义中，“任选取代的”这个术语与“取代或非取代的”这个术语可以交换使用。一般而言，术语“取代的”表示所给结构中的一个或多个氢原子被具体取代基所取代。除非其他方面表明，一个任选的取代基团可以在基团各个可取代的位置进行取代。当所给出的结构式中不只一个位置能被选自具体基团的一个或多个取代基所取代，那么取代基可以相同或不同地在各个位置取代。其中所述的取代基可以是，但并不限于，氘，氟，氯，溴，碘，氰基，羟基，硝基，氨基，羧基，烷基，烷氧基，烷氧基烷基，烷氧基烷氧基，烷氧基烷氨基，芳氧基，杂芳基氧基，杂环基氧基，芳基烷氧基，杂芳基烷氧基，杂环基烷氧基，环烷基烷氧基，烷氨基，烷氨基烷基，烷氨基烷氨基，环烷基氨基，环烷基烷氨基，烷硫基，卤代烷基，卤代烷氧基，羟基取代的烷基，羟基取代的烷氨基，氰基取代的烷基，氰基取代的烷氧基，氰基取代的烷氨基，氨基取代的烷基，烷基酰基，杂烷基，环烷基，环烯基，环烷基烷基，杂环基，杂环基烷基，杂环基酰基，芳基，芳基烷基，芳氨基，杂芳基，杂芳基烷基，杂芳基氨基，酰胺基，磺酰基，氨基磺酰基等等。
12、另外，需要说明的是，除非以其他方式明确指出，在本专利技术中所采用的描述方式“各…独立地为”与“…各自独立地为”和“…独立地为”可以互换，均应做广义理解，其既可以是指在不同基团中，相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响，也可以表示在相同的基团中，相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响。
13、符号代表基团连接位置。
14、在一些实施方式中，x和y的定义中，所述任选取代的取代基各自独立地包括c1～c3烷基、nh2。
15、在一些实施方式中，ar1和ar2限定的所述任选取代的取代基包括c1～c3烷基、卤素、甲氧基。卤素可以包括氟，氯，溴，碘。
16、在一些实施方式中，n为3～6之间的自然数。
17、在一些实施方式中，式i中，ar1和ar2各自独立地选自任选取代的以下基团：
18、
19、在一些实施方式中，式i的化合物包括但不限于以下：：
20、
21、本专利技术的第二方面提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种化合物，其特征在于，具有式I所示的结构：
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，X和Y中的所述任选取代的取代基各自独立地包括C1～C3烷基、NH2。
3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，Ar1和Ar2限定的所述任选取代的取代基包括C1～C3烷基、卤素、甲氧基。
4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，n为3～6之间的自然数。
5.根据权利要求1-4任一项所述的化合物，其特征在于，式I中，Ar1和Ar2各自独立地选自任选取代的以下基团：
6.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，包括：
7.权利要求1-6任一项所述的化合物的制备方法，其特征在于，式III所示化合物与进行反应得到式I所示化合物，合成路线如下：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述反应在如下溶剂中的一种或多种混合中进行：甲苯、水、乙酸、浓硫酸、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿；
9.一种光伏电池界面层材料，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的化合物。
10.一种
...【技术特征摘要】
1.一种化合物，其特征在于，具有式i所示的结构：
2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，x和y中的所述任选取代的取代基各自独立地包括c1～c3烷基、nh2。
3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，ar1和ar2限定的所述任选取代的取代基包括c1～c3烷基、卤素、甲氧基。
4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，n为3～6之间的自然数。
5.根据权利要求1-4任一项所述的化合物，其特征在于，式i中，ar1和ar2各自独立地选自任选取代的以下基团：
6...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯剑辉，于跃，崔勇，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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