【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，特别是一种含五元稠环有机化合物及其在有机电子器件中的应用。
技术介绍
1、随着化石能源的不断消耗，人类社会面临日益严峻的能源危机以及由此产生的环境压力，如气候变化、环境污染等问题，开发绿色可再生新能源技一直是世界各国科学家研究重点。在太阳能电池
，有机太阳能电池具有低成本、高效率、柔性、彩色半透明、可采用低温溶液法大面积印刷制备等特点，是当前可应用于可穿戴电子设备、物联网设备、建筑光伏一体化等场景的理想光电转换技术。
2、目前，高效率的有机太阳能电池光活性层由聚合物给体和小分子非富勒烯受体组成，但聚合物本征的分子量多分散性使其存在批次差异性，会造成光电转化效率(pce)的不同，不利于未来的大批量制备。相比聚合物，小分子材料具有能级可调、合成简便、加工成本低和易提纯等优点。因而，近年来小分子有机太阳能电池受到越来越多的关注。
3、目前，小分子给体材料大多基于bdt结构，但是现有小分子给体材料应用于有机太阳能电池中时，由于其光活性层给受体材料形貌难以调控，从而限制了其光电转化效率，如中国专利cn112047956a公开了一种基于bdt结构的小分子给体材料cn-1，将其与y6混合制备光活性层用于有机太阳能电池器件时光电转化效率只有4.25％。因此，开发新型小分子给体材料是提升小分子电池光伏转化效率的重要途径。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种新型含五元稠环有机化合物，其作为有机小分子给体材料应用于有机太阳能
2、为实现本专利技术的目的，提供技术解决方案如下：
3、一种含五元稠环有机化合物，具有如通式(i)所示的结构：
4、
5、其中：
6、r1、r2、r4、r5每次出现，独立选自-h(氢)、-d(氘)、具有1至20个c原子的直链烷基、具有1至20个c原子的直链烷氧基、具有1至20个c原子的直链烷硫基、具有3至20个c原子的支链或环状的烷基、具有3至20个c原子的支链或环状的烷氧基、具有3至20个c原子的支链或环状的烷硫基、氰基、硝基、-cl、-br、-f、-i，或上述基团组合形成的基团；
7、r3每次出现，独立选自具有1至20个c原子的直链烷基、具有1至20个c原子的直链烷氧基、具有1至20个c原子的直链烷硫基、具有3至20个c原子的支链或环状的烷基、具有3至20个c原子的支链或环状的烷氧基、具有3至20个c原子的支链或环状的烷硫基、氰基、硝基、-cl、-br、-f、-i，或上述基团组合形成的基团；
8、r6每次出现，独立选自具有1至20个c原子的直链烷基、或具有3至20个c原子的支链烷基。
9、本专利技术还提供一种混合物，包括上述含五元稠环有机化合物及至少一种有机功能材料，所述有机功能材料选自光活性层受体材料，或光活性层给体材料。
10、本专利技术进一步提供一种组合物，包含上述含五元稠环有机化合物或混合物，及至少一种有机溶剂。
11、本专利技术进一步提供一种有机电子器件，所述有机电子器件包含至少一种如上所述的含五元稠环有机化合物或混合物。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
13、(1)五元稠环给体单元具有较大的共轭平面并改善分子的平面性，同时具有优异的电荷传输性能；
14、(2)吸电子端基选择氰基酸酯类单元，氰基酸酯类端基具有较好的溶解性，同时调控分子的堆积和排列，使其与受体形成更加合适的互穿网络结构，有利于激子的解离和电荷的运输，产生更高效的光伏性能；
15、(3)连接单元包含两个噻吩，相对于现有三个噻吩体系，分子具有更好的刚性，从而实现了分子结构性和活性层形貌的优化；
16、(4)连接单元引入了氰基，氰基作为一类强吸电子基团，具有诱导分子聚集、促进结晶等功能，在调控光伏器件活性层形貌方面作用显著。同时氰基的引入可以实现更低的homo能级，从而可以带来器件开路电压的提升，从而提升器件光电转换效率；更重要的是，相比于引入氟等吸电子基团的反应，氰基取代噻吩的合成更为容易，更具有商业化应用前景；
17、(5)化合物合成简单，纯化容易，原料价格低廉，有利用大规模制备生产。
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1.一种含五元稠环有机化合物，其特征在于：所述含五元稠环有机化合物具有如通式(I)所示的结构：
2.根据权利要求1所述的一种含五元稠环有机化合物，其特征在于：R1、R2每次出现，独立选自-H、-D、具有1至10个C原子的直链烷基、具有3至10个C原子的支链或环状的烷基、氰基、硝基、-Cl、-Br、-F、-I，或上述基团组合形成的基团。
3.根据权利要求1所述的一种含五元稠环有机化合物，其特征在于：R3每次出现，独立选自具有1至20个C原子的直链烷基、具有1至20个C原子的直链烷氧基、具有1至20个C原子的直链烷硫基、具有3至20个C原子的支链烷基、具有3至20个C原子的支链烷氧基、或具有3至20个C原子的支链烷硫基。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种含五元稠环有机化合物，其特征在于：每次出现，相同或不同地选自如下任一基团：
5.根据权利要求1所述的一种含五元稠环有机化合物，其特征在于：R4、R5每次出现，独立选自-H、-D、具有1至10个C原子的直链烷基、或具有3至10个C原子的支链烷基。
6.根据权利要求5所述的一
7.一种含五元稠环有机化合物，其特征在于：所述含五元稠环有机化合物选自如下结构：
8.一种混合物，其特征在于：所述混合物包括如权利要求1-7任一项所述的含五元稠环有机化合物，及至少另一种有机功能材料；所述另一种有机功能材料选自光活性层受体材料或光活性层给体材料。
9.一种组合物，其特征在于：所述组合物包括如权利要求1-7任一项所述的含五元稠环有机化合物或权利要求8所述的混合物，及至少一种有机溶剂。
10.一种有机电子器件，其特征在于：所述有机电子器件包含至少一种如权利要求1-7任一项所述的含五元稠环有机化合物或权利要求8所述的混合物。
...【技术特征摘要】
1.一种含五元稠环有机化合物，其特征在于：所述含五元稠环有机化合物具有如通式(i)所示的结构：
2.根据权利要求1所述的一种含五元稠环有机化合物，其特征在于：r1、r2每次出现，独立选自-h、-d、具有1至10个c原子的直链烷基、具有3至10个c原子的支链或环状的烷基、氰基、硝基、-cl、-br、-f、-i，或上述基团组合形成的基团。
3.根据权利要求1所述的一种含五元稠环有机化合物，其特征在于：r3每次出现，独立选自具有1至20个c原子的直链烷基、具有1至20个c原子的直链烷氧基、具有1至20个c原子的直链烷硫基、具有3至20个c原子的支链烷基、具有3至20个c原子的支链烷氧基、或具有3至20个c原子的支链烷硫基。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种含五元稠环有机化合物，其特征在于：每次出现，相同或不同地选自如下任一基团：
5.根据权利要求1所述的一种含五元稠环...
【专利技术属性】
技术研发人员：裘伟明，王虎，肖立清，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：
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