富勒烯衍生物与光电元件制造技术

本发明专利技术提供富勒烯衍生物，其具有如下结构：F-Cy；其中F为开笼富勒烯；以及Cy为杂环基，其杂原子为氧、硫、或硒。上述富勒烯衍生物可应用于储氢材料或光电元件如有机发光二极管、太阳能电池、或有机薄膜晶体管。

【技术实现步骤摘要】
富勒烯衍生物与光电元件
本专利技术涉及开笼(open-cage)富勒烯,更特别涉及其在光电元件上的应用。背景技木在太阳能电池的领域中，对更轻更环保的材料的研究为目前的主要课题。薄膜材料具有轻量化、可挠性、低成本、低温制程、与大面积制作等优点，因此更适于作为太阳能电池的有源层。现有有源层的主流组合为P型的P3HT (聚(3-己基噻吩))与n型的-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)。综上所述，目前仍需新的材料组合，以提升太阳能电池的能量转换效率。
技术实现思路
本专利技术ー实施例提供ー种富勒烯衍生物，具有如下结构F_Cy ;其中F为开笼富勒 烯；以及Cy为杂环基，其杂原子为氧、硫、或硒。本专利技术另一实施例提供一种光电元件，包括阳极；阴极；以及夹设于阳极与阴极之间的有源层，其中该有源层包括上述的富勒烯衍生物。附图说明图I为本专利技术实施例的开笼富勒烯的氯仿溶液的UV-VIS吸收光谱。具体实施方式本专利技术涉及富勒烯衍生物，其结构为F-Cy。F为开笼富勒烯，而Cy为杂环基，其杂原子为氧、硫、或硒。上述的开笼富勒烯F可为开笼的C6(l_84。在本专利技术ー实施例中，开笼富勒烯F可为开笼的C6(l。上述的杂环基可为饱和或不饱和的。在本专利技术ー实施例中，杂环基Cy 为喔吩基(thiophene)。上述开笼的富勒烯衍生物可进ー步应用于储氢材料，或光电元件如有机发光二极管、太阳能电池、或有机薄膜晶体管。举例来说，光电元件在阳极与阴极之间可夹设有源层，而有源层可含有上述开笼的富勒烯衍生物。在本专利技术ー实施例中，富勒烯衍生物的合成方法如下。首先，取3，6_ ニ(噻吩_2_基)-1, 2,4, 5-四嗪与烯类反应，如式I所不。在式I中，X为氧、硫、或硒,R为-(CH2)n-Y, n为1-10的整数，Y为氢、酷基、酰胺基、芳香基、醚基、醛基、酮基、氢氧基、羧酸基、卤素基、胺基、磺酸基、磺酸酯基、磷酸基、或磷酸酯基，其中所述酯基、醚基和酮基优选具有8个以下的碳原子数。在其他实施例中，四嗪两侧的取代基可为其他杂环基，其杂原子为氧、硫、或硒。举例来说，杂环基可为呋喃(furan)、噻吩(thiophene)、硒吩(Selenophen)JM唑(oxazole)、噻唑(thiazole)、异卩惡唑(isoxazole)、苯并呋喃(benzofuran)、异苯并呋喃(isobenzofuran)、苯并噻吩(benzothiophene)、苯并卩惡唑(benzoxazole)、苯并异卩惡唑(benzoisoxazoleノ 、或;并坐(benzothiazole)。权利要求1.一种富勒烯衍生物，具有如下结构F-Cy ； 其中F为开笼富勒烯；以及 Cy为杂环基，其杂原子为氧、硫、或硒。2.如权利要求I所述的富勒烯衍生物，其中该开笼富勒烯包括开笼的C6(l_84。3.如权利要求I所述的富勒烯衍生物，其中该杂环基Cy为饱和或不饱和。4.如权利要求I所述的富勒烯衍生物，其中该杂环基Cy为呋喃基、噻吩基、硒吩基、噁唑基、噻唑基、异噁唑基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、或苯并噻唑基。5.如权利要求I所述的富勒烯衍生物，具有如下结构6.如权利要求I所述的富勒烯衍生物，具有结构如下7.如权利要求I所述的富勒烯衍生物，具有结构如下其中X为氧、硫、或硒；以及 R为-(CH2)n-Y, n为1-10的整数，且Y为酯基、酰胺基、芳香基、醚基、醛基、酮基、氢氧基、羧酸基、齒素基、胺基、磺酸基、磺酸酯基、磷酸基、或磷酸酯基。8.如权利要求I所述的富勒烯衍生物，具有结构如下 其中X为氧、硫、或硒；以及 R为-(CH2)n-Y, n为1-10的整数，且Y为酯基、酰胺基、芳香基、醚基、醛基、酮基、氢氧基、羧酸基、齒素基、胺基、磺酸基、磺酸酯基、磷酸基、或磷酸酯基。9.如权利要求I所述的富勒烯衍生物，具有结构如下10.如权利要求I所述的富勒烯衍生物，具有结构如下11.如权利要求I所述的富勒烯衍生物，具有结构如下12.如权利要求I所述的富勒烯衍生物，具有结构如下13.如权利要求I所述的富勒烯衍生物，具有结构如下14.如权利要求I所述的富勒烯衍生物，系应用于储氢材料。15.一种光电元件,包括 阳极； 阴极；以及 有源层，夹设于该阳极与该阴极之间， 其中该有源层包括权利要求I所述的富勒烯衍生物。16.如权利要求15所述的光电兀件,包括有机发光二极管、太阳能电池、或有机薄膜晶体管。全文摘要本专利技术提供富勒烯衍生物，其具有如下结构F-Cy；其中F为开笼富勒烯；以及Cy为杂环基，其杂原子为氧、硫、或硒。上述富勒烯衍生物可应用于储氢材料或光电元件如有机发光二极管、太阳能电池、或有机薄膜晶体管。文档编号C07D409/14GK102807553SQ201110201339公开日2012年12月5日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年5月30日专利技术者陈志平, 陈禹玎, 庄士卿, 林钰伟, 詹富为 申请人:财团法人工业技术研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富勒烯衍生物，具有如下结构：F？Cy；其中F为开笼富勒烯；以及Cy为杂环基，其杂原子为氧、硫、或硒。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈志平，陈禹玎，庄士卿，林钰伟，詹富为，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：