【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电材料，具体涉及一种含有吲哚的膦酸化合物以及采用该化合物制备的光电器件。
技术介绍
0、技术背景
1、上世纪80年代初，alexei ekimov和alexander efros首次在半导体掺杂的玻璃中发现量子点纳米晶的存在及其独特的光学性能。其后，研究发现，通过对这类纳米半导体材料施加一定的电场或光压，其便会发出特定频率的光，而发出的光的频率会随着纳米材料的尺寸的改变而变化，因而通过调节纳米材料的尺寸就可以控制其发出的光的颜色，由于这类纳米半导体材料拥有限制电子和电子空穴(electron hole)的特性，其类似于自然界中的原子或分子，因而被称为“量子点(quantum dot，qd)”。随着对量子点材料及制备技术研究的不断深入，人们逐渐认识到量子点具有光谱随尺寸可调、斯托克斯位移大、发光效率高、发光稳定性好等一系列独特的光学性能，成为未来显示技术的重点发展方向之一。
2、目前研究和应用的量子点材料主要是由iv、ii-ⅵ，iv-vi或iii-v元素组成的无机量子点材料，包括硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点等。无机量子点虽然具有荧光量子效率高、亮度高、缺陷容忍度高等优点，但是无机量子产率低，并且其表面缺陷和表面有机配体的绝缘特性对其荧光量子效率、光电器件性能等具有显著的影响，由其制备的发光器件的产品性能一致性、稳定性较差。当前的量子点器件通常包含有机的空穴注入层、有机空穴传输层、无机量子点发
3、钙钛矿太阳能电池(pscs)效率的快速提升与钙钛矿活性材料优异的光电性质和电池器件简单低成本的制备工艺密切相关，在清洁绿色能源开发和环境保护领域，显示出强大的商业应用前景。空穴传输层(hole-transporting layer,htl)在钙钛矿器件中承担了载流子传输，抑制空穴非辐射性复合的重要作用，目前普遍采用的空穴传输和空穴注入传输层材料主要为有机材料，如sprio-ometad、pedot:pss、ptaa等，但这些有机空穴传输层材料通常制作工艺复杂、成本昂贵，同时热稳定性差，且与钙钛矿界面结合能力差，容易漏电，使用寿命也短。使用含有锚定基团的有机小分子制备空穴传输层已被证明具有优异的电荷选择能力(energy environ.sci.,2019,12,230-237)。但是目前发展的具有锚定基团的有机小分子空穴传输材料面临着稳定性较差以及器件性能不佳等问题，严重影响了pscs产业化的进程。因此，迫切需要开发性能更好的空穴传输层材料及空穴注入层材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种应用于光电材料领域的含有吲哚的膦酸化合物的空穴传输层材料(htl)，其具有如下式i所示的结构式。
2、
3、式中，r1-r8独立地表示为氢、氘原子、卤素、氰基、硝基、三氟甲基、甲氧基、三氟甲氧基、甲硫基、c1-c12烷基、c1-c8烷氧基、c6-c30的取代或者未取代的芳基、c3-c30的取代或者未取代的杂芳基、c2-c8的取代或者未取代的烯烷基、c2-c8的取代或者未取代的炔烷基、胺基、甲胺基、二甲胺基、咔唑基、二芳香胺基；
4、l表示为c1-c12亚烷基，c6-c30的取代或者未取代的亚芳基，c3-c30的取代或者未取代的亚杂芳基；
5、a表示为o，s,s＝o,o＝s＝o，cr9r10，nr11，其中r9-r11独立地表示为氢、氘、c1-c12烷基、c1-c8烷氧基、c6-c30的取代或者未取代的芳基、c3-c30的取代或者未取代的杂芳基、c2-c8的取代或者未取代的烯烷基，且r9，r10可以相连成螺。
6、优选地，l优选为亚甲基，亚乙基，亚并基，亚异丙基，亚丁基，亚戊基，亚己烷基，亚环戊基，亚环己基，亚苯基，亚萘基，亚联苯基，亚蒽基，亚菲基，亚芘基，亚苝基，亚荧蒽基，亚(9,9-二烷基)芴基。
7、更为优选地，所述的一种含有吲哚的膦酸化合物为下列化合物1-化合物69中的任意一种：
8、
9、
10、
11、
12、
13、
14、本专利技术所述的含有吲哚基的膦酸化合物作为htl材料可以应用于有机量子点电致显示
、生物传感器分析与检测领域和太阳能电池领域等，例如有机量子点电致发光器件、钙钛矿太阳能电池、有机量子点有机薄膜晶体管或有机量子点光感受器等结构中含有空穴传输层的光电器件。所述的光电器件中，空穴传输层为通过真空蒸镀法、分子束蒸镀法、溶于溶剂的浸涂法、旋涂法、棒涂法或者喷墨打印法制得的基于含有吲哚基的膦酸化合物的自组装单分子层，厚度1～500nm，优选为10～100nm，更优选地为20～60nm。
15、本专利技术还具体提供一种量子点电致发光器件(qled器件)以及提供一种钙钛矿太阳能电池(pscs)。
16、相对于现有的空穴传输层所采用的光电材料，本专利技术的有益效果在于：
17、1)、本专利技术的一种含有吲哚的膦酸化合物，以具有刚性共轭大平面的芴并吲哚/二苯并呋喃并吲哚/二苯并噻吩并吲哚为母核，增加了空穴传输材料的平面性，提升化合物的空穴传输性能；并能提升化合物的homo能级，缩小ito玻璃和钙钛矿层的能隙，提升空穴注入能力，制备的量子点发光器件可以有效降低器件的工作电压和提升器件效率，制备钙钛矿电池，可以提升光电转化效率。并且，吲哚类化合物，可以提升化合物的热稳定性，延长发光器件和电池的使用寿命。
18、2)、本专利技术提供的量子点发光器件，得益于磷酸基团的自组装单分子层特性，可以跟钙钛矿层键合，形成完整覆盖，可以钝化表面减少能量地损失。自组装单分子层空穴传输材料具有最大化的原子经济性，可通过浸泡法连续制备大面积薄膜，无需添加掺杂剂，器件制备简单，成本低，作为空穴传输材料制备的钙钛矿发光二极管的驱动电压低于4v，效率大于10％。将所合成的材料用作倒置钙钛矿太阳能电池的空穴传输层时，无需掺杂即可获得大于1.1v的高开路电压，以及大于>23％的光电转化效率。
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1.一种含有吲哚的膦酸化合物，具有如下通式I所示的结构式：
2.如权利要求1所述的含有吲哚的膦酸化合物，其特征在于，L为亚甲基，亚乙基，亚并基，亚异丙基，亚丁基，亚戊基，亚己烷基，亚环戊基，亚环己基，亚苯基，亚萘基，亚联苯基，亚蒽基，亚菲基，亚芘基，亚苝基，亚荧蒽基，亚(9,9-二烷基)芴基。
3.如权利要求2所述的含有吲哚的膦酸化合物，其特征在于，所述的含有吲哚的膦酸化合物为下列化合物1-化合物69中的任意一种：
4.权利要求1至3中所述的含有吲哚的膦酸化合物作为光电材料在有机量子点电致显示技术领域、生物传感器分析与检测领域和太阳能电池领域的应用。
5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，权利要求1至3中所述的含有吲哚的膦酸化合物作为空穴传输层材料，应用于结构中至少含有空穴传输层功能层的光电器件。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的空穴传输层为基于含有吲哚基的膦酸化合物的自组装单分子层。
7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的空穴传输层通过真空蒸镀法、分子束蒸镀法、溶于溶剂的浸涂法、旋涂
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述空穴传输层的厚度为1～500nm，优选为10～100nm，更为优选地为20～60nm。
9.权利要求5至8中任一项所述的应用，其特征在于，所述的光电器件为量子点电致发光器件、钙钛矿太阳能电池、有机量子点有机薄膜晶体管或有机量子点光感受器。
...【技术特征摘要】
1.一种含有吲哚的膦酸化合物，具有如下通式i所示的结构式：
2.如权利要求1所述的含有吲哚的膦酸化合物，其特征在于，l为亚甲基，亚乙基，亚并基，亚异丙基，亚丁基，亚戊基，亚己烷基，亚环戊基，亚环己基，亚苯基，亚萘基，亚联苯基，亚蒽基，亚菲基，亚芘基，亚苝基，亚荧蒽基，亚(9,9-二烷基)芴基。
3.如权利要求2所述的含有吲哚的膦酸化合物，其特征在于，所述的含有吲哚的膦酸化合物为下列化合物1-化合物69中的任意一种：
4.权利要求1至3中所述的含有吲哚的膦酸化合物作为光电材料在有机量子点电致显示技术领域、生物传感器分析与检测领域和太阳能电池领域的应用。
5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，权利要求1至3中所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭世艳，徐勃，黄锦海，
申请(专利权)人：上海辉纳思光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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