System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种有机混合物、组合物及其应用制造技术_技高网

一种有机混合物、组合物及其应用制造技术

技术编号:40578840 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-06 17:21
本发明专利技术涉及一种有机混合物,其包括两种小分子给体材料,且两种小分子材料具有相同的骨架结构,两个具有相似结构的给体材料形成了类似合金相的复合材料,相对于单分子给体材料,与合适的受体材料搭配具有更连续的能级、更强且宽的吸收和更合适的结晶性,进一步的可以获得更理想的互穿网络形貌,保证了有效的激子解离和电荷传输,将其应用于有机太阳能电池器件中,能够提高器件的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机太阳能电池材料领域,特别是一种有机混合物、组合物及其应用


技术介绍

1、有机太阳能电池作为一种将太阳能转换为电能的新兴光伏技术,具有重量轻、成本低、半透明、柔性和可大面积印刷制备等优势,受到广泛的关注和研究。

2、有机太阳能电池光活性层由给体材料和受体材料组成,目前,给体材料分为聚合物和小分子两类,实验室条件下基于聚合物作为给体材料的器件效率已经超过19%,但聚合物材料存在批次差异大等问题一定程度上限制了其发展。而小分子给体材料具有明确的分子结构、优异的材料与器件可重复性,有利于实现工业化应用。

3、目前,基于小分子体系的给体材料开发已取得较大进步,例如:魏志祥课题组设计开发了新型小分子给体材料bdtf-ca,与小分子受体材料idic-2f结合实现光电效率超过9%(doi:10.1007/s11426-018-9437-7);陆仕荣课题组设计开发了新型小分子给体材料bithr,与小分子受体材料y6结合实现光电转换效果超过12%(doi:10.1002/solr.201900326)。

4、

5、然而目前小分子给体材料体系主要基于二元有机太阳能体系,即光活性层只包含一个给体和一个受体。基于小分子给体材料之间的搭配研究较少,即三元共混或四元共混研究较少。通过选择合适的小分子给体材料共混,从而改善光活性层的形貌,是进一步提升器件光电转换效率的有效策略。


技术实现思路

1、基于现有技术存在的问题,本专利技术旨在提供一种有机混合物,其包括两种小分子给体材料,将其应用于有机太阳能电池器件中,能够提高器件的光电转换效率。

2、为实现本专利技术的目的,提供如下技术方案:

3、一种有机混合物,包括有机化合物h1和有机化合物h2,其中,有机化合物h1选自通式(i)所示的结构,有机化合物h2选自通式(ii)所示的结构:

4、

5、其中,r1、r2每次出现,独立选自具有1-20个碳原子的直链烷基、具有3-20个碳原子的支链烷基、具有1-20个碳原子的直链烷氧基、具有3-20个碳原子的支链烷氧基、具有1-20个碳原子的直链烷硫基、具有3-20个碳原子的支链烷硫基、未取代或被r*取代的具有6-20个碳原子的芳香基团、或未取代或被r*取代的具有5-20个环原子的杂芳香基团,或上述基团组合形成的基团;

6、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10每次出现,独立选自-h、-d、-f、-cl、-br、-i、-cn、-no2、具有1-20个碳原子的直链烷基、具有3-20个碳原子的支链烷基、具有1-20个碳原子的直链烷氧基、具有3-20个碳原子的支链烷氧基、具有1-20个碳原子的直链烷硫基、具有3-20个碳原子的支链烷硫基,或上述基团组合形成的基团;

7、r11、r12每次出现,独立选自具有1-20个碳原子的直链烷基、具有3-20个碳原子的支链烷基,或这些基团组合形成的基团;

8、r*每次出现,独立选自:-d、-f、-cl、-br、-i、-cn、-no2、具有1-20个碳原子的直链烷基、具有1-20个碳原子的直链烷氧基、具有1-20个碳原子的直链烷硫基、具有1-20个碳原子的直链烷氧基羧基、具有3-20个碳原子的支链烷基、具有3-20个碳原子的支链烷氧基、具有3-20个碳原子的支链烷硫基、具有3-20个碳原子的支链烷氧基羧基、具有6-20个碳原子的芳香基团、或具有5-20个环原子的杂芳香基团,或上述基团组合形成的基团。

9、本专利技术进一步涉及一种组合物,包含上述有机混合物及至少一种有机溶剂。

10、本专利技术进一步涉及一种有机电子器件,所述有机电子器件包含至少一光活性层,所述光活性层材料包含如上所述的有机混合物,或由上述的组合物制备而成。

11、有益效果:

12、按照本专利技术所述的有机混合物,包含两种小分子给体材料,且两种小分子给体材料具有相同的骨架结构(均以bdt单元为核心),区别点在于封端吸电子单元基团选择不同。两个具有相似结构的给体材料形成了类似合金相的复合材料,相对于单分子给体材料,本专利技术所述的有机混合物与合适的受体材料搭配具有更连续的能级、更强且宽的吸收和更合适的结晶性,进一步获得更理想的互穿网络形貌,保证了有效的激子解离和电荷传输,从而提高了器件的光电转化效率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种有机混合物,其特征在于:包括有机化合物H1和有机化合物H2,其中,有机化合物H1选自通式(I)所示的结构,有机化合物H2选自通式(II)所示的结构:

2.根据权利要求1所述的有机混合物,其特征在于:所述通式(I)和通式(II)中包含的结构单元(A)选自相同的结构,

3.根据权利要求2所述的有机混合物,其特征在于:R1、R2每次出现,独立选自具有1-16个碳原子的直链烷基、具有3-16个碳原子的支链烷基、或如下任一结构:

4.根据权利要求2所述的有机混合物,其特征在于:R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10每次出现,独立选自:-H、-D、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-NO2、具有1-20个碳原子的直链烷基、具有3-20个碳原子的支链烷基、具有1-20个碳原子的直链烷氧基、具有3-20个碳原子的支链烷氧基,或上述基团组合形成的基团。

5.根据权利要求2所述的有机混合物,其特征在于:选自如下任一结构:

6.根据权利要求1-5任一项所述的有机混合物,其特征在于:所述选自且选自

7.根据权利要求1所述的有机混合物,其特征在于:有机化合物H1选自如下结构:

8.根据权利要求1-7任一项所述的有机混合物,其特征在于:所述有机混合物还包括有机化合物H3,有机化合物H3选自如通式(III)所示的结构:

9.一种组合物,其特征在于:包含权利要求1-8任一项所述的有机混合物及至少一种有机溶剂。

10.一种有机电子器件,包含至少一光活性层,其特征在于:所述光活性层材料包含权利要求1-8任意一项所述的有机混合物,或由权利要求9所述的组合物制备而成。

...

【技术特征摘要】

1.一种有机混合物,其特征在于:包括有机化合物h1和有机化合物h2,其中,有机化合物h1选自通式(i)所示的结构,有机化合物h2选自通式(ii)所示的结构:

2.根据权利要求1所述的有机混合物,其特征在于:所述通式(i)和通式(ii)中包含的结构单元(a)选自相同的结构,

3.根据权利要求2所述的有机混合物,其特征在于:r1、r2每次出现,独立选自具有1-16个碳原子的直链烷基、具有3-16个碳原子的支链烷基、或如下任一结构:

4.根据权利要求2所述的有机混合物,其特征在于:r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10每次出现,独立选自:-h、-d、-f、-cl、-br、-i、-cn、-no2、具有1-20个碳原子的直链烷基、具有3-20个碳原子的支链烷基、具有1-20个碳原子的直链烷氧基、...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖立清裘伟明张静陈佳杨曦
申请(专利权)人:广州追光科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1