CN114853780B - 侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料及制备方法以及使用方法 - Google Patents
侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料及制备方法以及使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114853780B CN114853780B CN202210468380.6A CN202210468380A CN114853780B CN 114853780 B CN114853780 B CN 114853780B CN 202210468380 A CN202210468380 A CN 202210468380A CN 114853780 B CN114853780 B CN 114853780B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compound
- benzodithiophene
- donor material
- small molecule
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 97
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- -1 modified benzodithiophene small molecule Chemical class 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- CRUIOQJBPNKOJG-UHFFFAOYSA-N thieno[3,2-e][1]benzothiole Chemical compound C1=C2SC=CC2=C2C=CSC2=C1 CRUIOQJBPNKOJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- FXZJKVODWNYPKK-UHFFFAOYSA-N 3-[3-[4-(3-chlorophenyl)piperazin-1-yl]propyl]-1h-quinazoline-2,4-dione Chemical compound ClC1=CC=CC(N2CCN(CCCN3C(C4=CC=CC=C4NC3=O)=O)CC2)=C1 FXZJKVODWNYPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 34
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 29
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 23
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 16
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 claims description 13
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 10
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 10
- KWTSZCJMWHGPOS-UHFFFAOYSA-M chloro(trimethyl)stannane Chemical compound C[Sn](C)(C)Cl KWTSZCJMWHGPOS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 claims description 9
- 238000006000 Knoevenagel condensation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000010534 nucleophilic substitution reaction Methods 0.000 claims description 7
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000005605 benzo group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- UQPUONNXJVWHRM-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 UQPUONNXJVWHRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012038 nucleophile Substances 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 2
- 239000012434 nucleophilic reagent Substances 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 11
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- KXSFECAJUBPPFE-UHFFFAOYSA-N 2,2':5',2''-terthiophene Chemical compound C1=CSC(C=2SC(=CC=2)C=2SC=CC=2)=C1 KXSFECAJUBPPFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 abstract description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 abstract description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 6
- SIUXRPJYVQQBAF-UHFFFAOYSA-N thieno[2,3-f][1]benzothiole-4,8-dione Chemical compound O=C1C=2C=CSC=2C(=O)C2=C1SC=C2 SIUXRPJYVQQBAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 4
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 125000003837 (C1-C20) alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical group C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003860 C1-C20 alkoxy group Chemical group 0.000 description 3
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical group C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004414 alkyl thio group Chemical group 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQOWCDPFDSRYRO-CDKVKFQUSA-N CCCCCCc1ccc(cc1)C1(c2cc3-c4sc5cc(\C=C6/C(=O)c7ccccc7C6=C(C#N)C#N)sc5c4C(c3cc2-c2sc3cc(C=C4C(=O)c5ccccc5C4=C(C#N)C#N)sc3c12)(c1ccc(CCCCCC)cc1)c1ccc(CCCCCC)cc1)c1ccc(CCCCCC)cc1 Chemical compound CCCCCCc1ccc(cc1)C1(c2cc3-c4sc5cc(\C=C6/C(=O)c7ccccc7C6=C(C#N)C#N)sc5c4C(c3cc2-c2sc3cc(C=C4C(=O)c5ccccc5C4=C(C#N)C#N)sc3c12)(c1ccc(CCCCCC)cc1)c1ccc(CCCCCC)cc1)c1ccc(CCCCCC)cc1 HQOWCDPFDSRYRO-CDKVKFQUSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 125000005103 alkyl silyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- JNGZXGGOCLZBFB-IVCQMTBJSA-N compound E Chemical compound N([C@@H](C)C(=O)N[C@@H]1C(N(C)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=N1)=O)C(=O)CC1=CC(F)=CC(F)=C1 JNGZXGGOCLZBFB-IVCQMTBJSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 2
- DLEDOFVPSDKWEF-UHFFFAOYSA-N lithium butane Chemical compound [Li+].CCC[CH2-] DLEDOFVPSDKWEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C(CN1CC2=C(CC1)NN=N2)=O HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BWUHFJZNEUYVKM-UHFFFAOYSA-N CC(C)CC(C)(C)C.Br Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C.Br BWUHFJZNEUYVKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000235648 Pichia Species 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 125000001181 organosilyl group Chemical group [SiH3]* 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- USFPINLPPFWTJW-UHFFFAOYSA-N tetraphenylphosphonium Chemical compound C1=CC=CC=C1[P+](C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 USFPINLPPFWTJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
- C07D495/04—Ortho-condensed systems
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/655—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only sulfur as heteroatom
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料及制备方法以及使用方法,苯并二噻吩类给体材料使用苯并二噻吩作为中间核,并且在中间核单元进行以下结构设计,(1)使用给电子能力较强的苯并二噻吩作为中间核,提高中心核给电子能力,增加分子间的D‑A作用,并且可以通过改变连接的基团,改变分子的能级,吸收和堆积方式等,进而调控分子的器件性能;(2)通过改变三联噻吩上的烷基链,改变分子的溶解度;(3)引入氰乙酸正辛酯作为末端基团,可以拓宽分子的吸收,提高分子的吸收系数,并降低小分子材料的HOMO能级。本发明的成膜性好,合成成本低,宽带隙的苯并二噻吩基的小分子给体材料。制备条件温和,合成路线简单的苯并二噻吩基的小分子给体材料。
Description
技术领域
本发明属于有机太阳能电池给体材料,涉及一种侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料及制备方法以及使用方法;以苯并二噻吩中间核,的有机太阳能小分子给体材料,以及其在有机太阳能电池中的应用。
背景技术
随着人类对能源的需求日益加剧,太阳能作为取之不尽、用之不竭、无污染的可再生的清洁能源,充分利用太阳能是解决目前人类所面临的能源短缺和环境污染等问题的途径之一。有机太阳能电池因其质轻,价廉,柔性而受到广泛关注,经过二十多年的发展,有机太阳能电池的能量转换效率已经超过18%,有望在未来得到商业化应用。其中基于非富勒烯稠环小分子受体的有机太阳能电池已经得到了快速发展,开发性能优异的宽带隙的有机小分子给体是近期有机太阳能电池研究的主流方向之一。
目前有机太阳能电池中的给体材料分为聚合物和小分子两类,聚合物给体材料应用最为广泛,目前基于D-A给体聚合物材料(PM6)的效率已经超过18%,但是给体聚合物材料由于其批次问题,不能保证有机太阳能电池的效率,而小分子给体材料分子结构确定,易于提纯,合成简单,易于其商业化发展,因此小分子给体材料有巨大的发展前景。
之前已经有很多研究是基于侧链修饰的苯并二噻吩小分子给体材料,例如,李永舫课题组合成三个不同侧链修饰的小分子给体材料,包括烷基硫,含氟和烷基取代基,研究了侧链工程对其聚集、形态、结构的影响(Adv.Mater.2020,32,1908373),以及侯建辉组报道过的苯侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料B1,器件结构基于B1:BO-2Cl:BO-4Cl的三元小分子的效率超过17%(10.1039/d1ee02124a),这类小分子给体材料合成简单,能级和吸收易于调控,并且可以调控活性层的形貌。但是之前报道超过16%的器件结构基本是全小分子体系,将小分子给体材料作为第三组分用于基于PM6:Y6体系并且获得高效率的工作报道的较少,本专利将所合成的材料作为三元组分掺杂到高效率的PM6:Y6体系,获得了良好的器件性能,其光电转换效率超过16%,有望利于商业化发展。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处,本发明提出一种侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料及制备方法以及使用方法,解决目前有机太阳能电池活性层材料的合成路线复杂,合成成本高的问题。
本发明的第一个目的在于提供一种成膜性好,合成成本低,宽带隙的苯并二噻吩基的小分子给体材料。
本发明的第二个目的在于提供一种制备条件温和,合成路线简单的苯并二噻吩基的小分子给体材料。
本发明的第三个目的在于提供此类小分子给体材料的在有机太阳能电池的应用,苯并二噻吩基的小分子给体材料合成简单,与二元器件有着互补的吸收,因此可以制备低成本,高能量转换效率的三元有机太阳能电池,
技术方案
一种侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料,其特征在于:采用苯并二噻吩作为中间核,三联噻吩作为π共轭骨架,吸电子单元氰基正辛酯作为末端基团连在三联噻吩两端,结构式为:
其中,Ar为下面任意一种,虚线为连接位置:
其中R1和R2分别为C1-C20的烷基,C1-C20烷氧基,C1-C20烷硫基。
一种所述侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料的制备方法,其特征在于步骤如下:
步骤1:以化合物Ar的摩尔量为原料苯并[1,2-B:4,5-B']二噻吩-4,8-二酮的3倍,通过格式反应得到化合物A:
步骤2:以摩尔量为化合物A的1.1倍的正丁基锂作为亲核试剂,再与摩尔量为化合物A的2.3倍的三甲基氯化锡通过亲核取代反应得到化合物B:
步骤3:以化合物C与化合物氰乙酸正辛酯的摩尔比为1:5,通过Knoevengel缩合反应得到化合物D:
步骤4:化合物B与化合物D的摩尔比为1:2,通过still偶联反应及得到终产物:
所述格式反应条件为,溶剂为超干四氢呋喃,化合物Ar在无水无氧的条件下50~70摄氏度回流三个小时制备成格式试剂,然后与苯并[1,2-B:4,5-B']二噻吩-4,8-二酮反应。
所述亲核取代反应条件为,溶剂为超干四氢呋喃,正丁基锂作为亲核试剂作为氢锂交换剂,将活泼氢拔掉,再以三甲基取代原先活泼氢的位置,室温反应过夜。
所述Knoevengel缩合反应条件为氯仿作为溶剂,三乙胺作为缚酸剂,化合物C与化合物氰乙酸正辛酯在氮气保护下,室温反应过夜。
所述still偶联反应条件为,甲苯作为溶剂,三苯基磷钯作为催化剂,投入摩尔比为原料B的5%,110至120摄氏度回流反应24-48小时。
一种所述侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料的使用方法,其特征在于:苯并二噻吩基小分子给体材料制备为光电转换层用于有机太阳能电池器件,光电转换层的具体制备过程为:将苯并二噻吩基的小分子给体材料与电子受体材料混合,加入溶剂溶解,得到混合溶液,将其旋涂在导电玻璃上制备成薄膜,最后制成太阳能电池器件;所述苯并二噻吩基的小分子给体材料作为三元组分与电子受体材料的摩尔比为1:0.1:1。
所述溶剂为三氯甲烷,四氢呋喃,邻二氯苯中的至少一种。
所述电子受体材料为Y6,BTP-Cl,ITIC及其他有机电子受体材料。
将苯并二噻吩基的小分子给体材料作为三元组分,掺杂到PM6:Y6二元器件中,制备高效的三元有机太阳能电池。
有益效果
本发明提出的一种侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料及制备方法以及使用方法,苯并二噻吩类给体材料使用苯并二噻吩作为中间核,并且在中间核单元进行以下结构设计,(1)使用给电子能力较强的苯并二噻吩作为中间核,提高中心核给电子能力,增加分子间的D-A作用,并且可以通过改变连接的基团,改变分子的能级,吸收和堆积方式等,进而调控分子的器件性能;(2)通过改变三联噻吩上的烷基链,改变分子的溶解度;(3)引入氰乙酸正辛酯作为末端基团,可以拓宽分子的吸收,提高分子的吸收系数,并降低小分子材料的HOMO能级。
本发明的成膜性好,合成成本低,宽带隙的苯并二噻吩基的小分子给体材料。制备条件温和,合成路线简单的苯并二噻吩基的小分子给体材料。
本发明提供的小分子给体材料的在有机太阳能电池的应用,苯并二噻吩基的小分子给体材料合成简单,与二元器件有着互补的吸收,因此可以制备低成本,高能量转换效率的三元有机太阳能电池。
本发明将所合成的材料作为三元组分掺杂到高效率的PM6:Y6体系,获得了良好的器件性能,其光电转换效率超过16%,有望利于商业化发展。
附图说明
图1为实施例1制备得到的给体材料J7的合成路线图
图2为实施例1制备得到的给体材料J7的1H NMR
图3为实施例1制备得到的给体材料J7的1C NMR。
图4为实施例1制备得到的给体材料J7薄膜状态下的吸收谱图。
图5为实施例1制备有机太阳电池的电流-电压(J-V)曲线图和外量子效率(EQE)曲线图。
(a)电流-电压(J-V)曲线图(b)外量子效率(EQE)曲线图
图6为实施例2制备得到的给体材料J4的合成路线图。
图7为实施例2制备得到的给体材料J4的1HNMR。
图8为实施例2制备得到的给体材料J4薄膜状态下的吸收谱图。
图9为实施例2制备有机太阳电池的电流-电压(J-V)曲线图。
图10为实施例3制备得到的给体材料L2的合成路线图。
图11为实施例3制备得到的给体材料L2的1H NMR。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
本发明提供了一种苯并二噻吩基给体材料,其具有式1结构,
其中,Ar选自苯衍生物基团时为烷硫苯基团,烷硅苯基团,单氟或者双氟取代烷硫苯,烷硅苯基团等,Ar选自噻吩衍生物基团时,噻吩上连接一些常见的取代基团,例如C1-C20烷基链,C1-C20烷氧链,C1-C20烷硫链,硅烷基链,以及各种卤素原子,例如,氟原子,氯原子,Ar为下面任意一种,虚线为连接位置
其中R1和R2分别为C1-C20的烷基,C1-C20烷氧基,C1-C20烷硫基等。
本发明的苯并二噻吩类给体材料使用苯并二噻吩作为中间核,三联噻吩作为π共轭骨架,吸电子单元氰基正辛酯作为末端基团连在三联噻吩两端。
本发明的苯并二噻吩类给体材料使用苯并二噻吩作为中间核,并且在中间核单元进行以下结构设计,(1)使用给电子能力较强的苯并二噻吩作为中间核,提高中心核给电子能力,增加分子间的D-A作用,并且可以通过改变连接的基团,改变分子的能级,吸收和堆积方式等,进而调控分子的器件性能;(2)通过改变三联噻吩上的烷基链,改变分子的溶解度;(3)引入氰乙酸正辛酯作为末端基团,可以拓宽分子的吸收,提高分子的吸收系数,并降低小分子材料的HOMO能级。
本发明还提供了一种苯并二噻吩基的给体材料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)将苯并[1,2-B:4,5-B']二噻吩-4,8-二酮和化合物Ar(为以下任何一种)通过格式反应得到化合物A:
(2)化合物A与三甲基氯化锡通过亲核取代反应得到化合物B:
(3)化合物C与化合物氰乙酸正辛酯通过Knoevengel缩合反应得到化合物D:
(4)将化合物B与化合物D通过still偶联反应及得到终产物式1
优选的方案,所述格式反应条件为,溶剂为超干四氢呋喃,所制备格式试剂的摩尔量为原料苯并[1,2-B:4,5-B']二噻吩-4,8-二酮的3倍,在50度下回流过夜。
优选的方案,所述亲核取代反应条件为,溶剂为超干四氢呋喃,正丁基锂作为氢锂交换剂,投入摩尔量为原料A的1.1倍,三甲基氯化锡的摩尔量为原料A的2.3倍,室温反应过夜。
优选的方案,所述Knoevengel缩合反应条件为氯仿作为溶剂,三乙胺作为缚酸剂,化合物C与化合物氰乙酸正辛酯的摩尔比为1:5,在氮气保护下,室温反应过夜。
优选的方案,所述still偶联反应条件为,甲苯作为溶剂,三苯基磷钯作为催化剂,投入摩尔比为原料B的5%,原料B与D的摩尔比为1:2,110度下回流反应24-48小时。
本发明还提供了一种苯并二噻吩基的给体材料的应用,将其作为有机太阳能电池给体材料应用。
优选的方案,将苯并二噻吩基的小分子给体材料与电子受体材料制备为光电转换层用于有机太阳能电池器件,光电转换层的具体制备过程为:将苯并二噻吩基的小分子给体材料与电子受体材料混合,加入溶剂溶解,得到混合溶液,将其旋涂在导电玻璃上制备成薄膜,最后制成太阳能电池器件,溶剂一般为三氯甲烷,四氢呋喃,邻二氯苯中的至少一种。
较优选的方案,苯并二噻吩基的小分子给体材料作为三元组分与电子受体材料的摩尔比为1:0.1:1
较优选的方案,所述电子受体材料为Y6,BTP-Cl,ITIC及其他有机电子受体材料。
较优选的方案,将苯并二噻吩基的小分子给体材料作为三元组分,掺杂到PM6:Y6二元器件中,制备高效的三元有机太阳能电池。
本发明的苯并二噻吩基的给体材料的具体合成路线表示如下:
(1)将Ar基团利用镁屑和碘单质制备成格式试剂,摩尔量为原料苯并[1,2-B:4,5-B']二噻吩-4,8-二酮的3倍,溶剂为超干四氢呋喃,50度回流三个小时后,将所制备格式试剂加入苯并[1,2-B:4,5-B']二噻吩-4,8-二酮的四氢呋喃溶液中,50度反应4个小时后,加入SnCl·2H2O的10%的盐酸水溶液,在50度下回流过夜。
(2)化合物A溶于超干四氢呋喃,-78度氮气保护下,滴加正丁基锂,摩尔量为化合物A的1.1倍,1个小时后加入三甲基氯化锡,摩尔量为原料A的2.3倍,室温反应过夜。
(3)化合物C和氰基乙酸正辛酯溶于氯仿,摩尔比为1:5,三乙胺作为缚酸剂,在氮气保护下,室温反应过夜。
(4)甲苯作为溶剂,三苯基磷钯作为催化剂,投入摩尔比为原料B的5%,原料B与D的摩尔比为1:2,110度下回流反应24-48小时。
下面通过具体实验方式来进一步说明本发明的技术方案。
以下实施例中的使用的化学试剂石油醚,二氯甲烷购于西安昊天化学试剂厂,溴代异辛烷,正丁基锂,三甲基氯化锡,四三苯基膦钯,超干四氢呋喃,三氯氧磷,超干N’N-二甲基甲酰,氰乙酸正辛酯购于毕得医药有限公司。
实施例1
上述中的R1为Ar为/>R2为/>小分子给体材料J7的制备如下:
(1)化合物A的合成:将1(7.358g,24.4mmol)的无水四氢呋喃(10mL)溶液滴加到含镁(0.7287g,30.0mmol)和碘(1粒)的无水四氢呋喃(20mL)烧瓶中。混合物在加热回流4h,然后冷却到室温。将制备好的格式试剂缓慢滴加到苯并[1,2-B:4,5-B']二噻吩-4,8-二酮(1.8g,8.1mmol)的无水四氢呋喃(35mL)溶液中,然后加热到50℃为3h。SnCl2溶液的10%HCl水溶液盐酸溶液(11.51g,60.7mmol),并在50℃下加热过夜。将反应混合物冷却至室温,过滤后倒入水中(100ml)。水溶液用DCM(100mL)萃取,有机层用H2O、饱和NaHCO3、盐水洗涤,然后用MgSO4干燥,过滤,旋干有机溶剂。用柱层析(正己烷:DCM)进行纯化。由正己烷重结晶得到的产物为白色晶体(2.59g,4.1mmol,50%)。
(2)称取化合物A(2.38g,3.56mmol)于250mL三口烧瓶中,抽放Ar三次,并在Ar保护下加入35mL THF于烧瓶内,n-BuLi(3.56mL,8.9mmol)于恒压滴液漏斗中,在-78℃下搅拌30min后滴加n-BuLi,然后再反应40min后,取三甲基氯化锡(1mol/L)(3.56mL,8.9mmol)逐滴加入烧瓶内,再反应20min后,将反应装置移到室温下并恢复到室温,再反应2h。反应结束后,先用水淬灭反应,CH2Cl2反复萃取3-5次,再用水洗,NaCl溶液洗,收集有机相,旋蒸除去有机溶剂,再用甲醇进行多次重结晶,然后减压过滤,真空干燥箱烘干得到化合物B(2.6g,产率74%)。
(3)称取化合物C(0.579g,1mmol)和氰基乙酸正辛酯(0.986g,5mmol)溶于30mL氯仿,加入1mL三乙胺作为缚酸剂,在氮气保护下,室温反应过夜,将反应混合物倒入水中(100ml),水溶液用DCM(100mL)萃取,有机层用H2O、饱和NaHCO3、盐水洗涤,然后用MgSO4干燥,过滤,旋干有机溶剂,用柱层析(正己烷)进行纯化,甲醇重结晶得到红色固体(0.6g,80%)。
(4)称取化合物B(0.9g,0.1mmol)与化合物D(0.152g,0.2mmol),四三苯基磷钯(0.0057g,0.005mmol)作为催化剂,甲苯作为溶剂,氮气保护下110度下回流反应24-48小时。旋蒸除去有机溶剂,用柱层析(正己烷:DCM=1:3)进行纯化,由甲醇重结晶得到的产物为蓝色固体(0.12g,60%),即为小分子给体材料J7。核磁谱图为1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.22(s,1H),7.68(s,1H),7.62(s,1H),7.53(dd,J=14.2,6.2Hz,3H),7.35(s,1H),7.32(d,J=3.8Hz,1H),7.14(d,J=3.7Hz,1H),7.11(s,1H),4.31(t,J=6.7Hz,2H),3.04(d,J=6.2Hz,2H),2.87–2.83(m,2H),2.80–2.76(m,2H),1.79–1.75(m,2H),1.73–1.67(m,4H),1.55–1.50(m,3H),1.42(s,6H),1.31(s,30H),0.96–0.85(m,15H).
化合物给体材料PM6以及受体材料Y6的结构式为:
器件制备及光伏性能
器件制备:
将给受体比例按照不同比例进行称量,搅拌均匀后用旋涂仪调节不同转速进行旋涂制备,之后进行热退货处理。完毕后蒸镀电极金属作为负极。采用产业化的给体材料PM6以及受体材料Y6,器件结构为ITO/ZnO/PM6:J7:Y6/MoO3/Ag,测试太阳能电池的性能,表1列出了太阳能活性层中J7作为三元组分掺入二元器件PM6:Y6以及PM6:Y6器件的性能参数。通过加入适当比例的新型小分子给体材料作为三元组份,进一步提高器件效率。
表1器件性能
实施例2
上述中的R1为为/>R2为/>小分子给体材料J4的制备如下:
实验步骤与实施例1的实验步骤基本相同,根据实施例1实验步骤制备化合物E和F;
小分子给体材料J4的合成:称取化合物E(0.9g,0.1mmol)与化合物D(0.152g,0.2mmol),四三苯基磷钯(0.0057g,0.005mmol)作为催化剂,甲苯作为溶剂,氮气保护下110度下回流反应24-48小时。旋蒸除去有机溶剂,用柱层析(正己烷∶DCM=1∶3)进行纯化,由甲醇重结晶得到的产物为蓝色固体(0.12g,60%),即为小分子给体材料J4。核磁谱图为1HNMR(500MHz,CDCl3)δ8.24(s,1H),7.64(d,J=3.5Hz,2H),7.36(d,J=3.9Hz,1H),7.33(s,1H),7.23-7.20(m,2H),4.31(t,J=6.7Hz,2H),2.94(t,J=7.6Hz,2H),2.88(d,J=7.9Hz,2H),2.83(d,J=8.0Hz,2H),1.86-1.72(m,9H),1.53(dd,J=14.0,7.3Hz,6H),1.48-1.40(m,15H),1.35-1.31(m,15H),1.04(t,J=7.2Hz,3H),0.98(d,J=7.2Hz,3H),0.94-0.90(m,9H).
器件制备及光伏性能
器件制备:
将给受体比例按照不同比例进行称量,搅拌均匀后用旋涂仪调节不同转速进行旋涂制备,之后进行热退货处理。完毕后蒸镀电极金属作为负极。采用产业化的给体材料PM6以及受体材料Y6,器件结构为ITO/ZnO/PM6:J7:Y6/MoO3/Ag,测试太阳能电池的性能,表1列出了太阳能活性层中J7作为三元组分掺入二元器件PM6:Y6以及PM6:Y6器件的性能参数。通过加入适当比例的新型小分子给体材料作为三元组份,进一步提高器件效率。
表2器件性能
实施例3
上述中的R1为Ar为/>小分子给体材料L2的制备如下:
实验步骤与实施例1的实验步骤基本相同,根据实施例1实验步骤制备化合物E和F;
小分子给体材料L2的合成:称取化合物E(0.9g,0.1mmol)与化合物D(0.152g,0.2mmol),四三苯基磷钯(0.0057g,0.005mmol)作为催化剂,甲苯作为溶剂,氮气保护下110度下回流反应24-48小时。旋蒸除去有机溶剂,用柱层析(正己烷:DCM=1:3)进行纯化,由甲醇重结晶得到的产物为蓝色固体(0.12g,60%),即为小分子给体材料L2。核磁谱图为1HNMR(500MHz,CDCl3)δ8.22(d,J=5.8Hz,1H),7.60(dd,J=14.1,5.6Hz,2H),7.44(d,J=5.7Hz,1H),7.33(d,J=3.9Hz,1H),7.18(dd,J=4.9,2.7Hz,2H),4.31(t,J=6.5Hz,2H),2.87–2.78(m,4H),1.79–1.69(m,6H),1.57–1.50(m,6H),1.39–1.29(m,34H),1.09–1.02(m,16H),0.89(dd,J=10.0,6.7Hz,10H).
器件制备及光伏性能
器件制备:
将给受体比例按照不同比例进行称量,搅拌均匀后用旋涂仪调节不同转速进行旋涂制备,之后进行热退货处理。完毕后蒸镀电极金属作为负极。采用产业化的给体材料PM6以及受体材料Y6,器件结构为ITO/ZnO/PM6:L2:Y6/MoO3/Ag,测试太阳能电池的性能,表3列出了太阳能活性层中L2作为三元组分掺入二元器件PM6:Y6以及PM6:Y6器件的性能参数。通过加入适当比例的新型小分子给体材料作为三元组份,进一步提高器件效率。
表3器件性能
/>
Claims (8)
1.一种侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料,其特征在于:采用苯并二噻吩作为中间核,三联噻吩作为π共轭骨架,吸电子单元氰基正辛酯作为末端基团连在三联噻吩两端,结构式为:
所述侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料是按照以下步骤制得:
步骤1:以化合物的摩尔量为原料苯并[1,2-B:4,5-B']二噻吩-4,8-二酮的3倍,通过格式反应得到化合物A:
步骤2:以摩尔量为化合物A的1.1倍的正丁基锂作为亲核试剂,再与摩尔量为化合物A的2.3倍的三甲基氯化锡通过亲核取代反应得到化合物B:
步骤3:以化合物C与化合物氰乙酸正辛酯的摩尔比为1:5,通过Knoevengel缩合反应得到化合物D:
其中,R1表示-C8H17;
步骤4:化合物B与化合物D的摩尔比为1:2,通过still偶联反应及得到终产物:
2.一种权利要求1所述侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料的制备方法,其特征在于步骤如下:
步骤1:以化合物的摩尔量为原料苯并[1,2-B:4,5-B']二噻吩-4,8-二酮的3倍,通过格式反应得到化合物A:
步骤2:以摩尔量为化合物A的1.1倍的正丁基锂作为亲核试剂,再与摩尔量为化合物A的2.3倍的三甲基氯化锡通过亲核取代反应得到化合物B:
步骤3:以化合物C与化合物氰乙酸正辛酯的摩尔比为1:5,通过Knoevengel缩合反应得到化合物D:
其中,R1表示-C8H17;
步骤4:化合物B与化合物D的摩尔比为1:2,通过still偶联反应及得到终产物:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述格式反应条件为,溶剂为超干四氢呋喃,化合物在无水无氧的条件下50~70摄氏度回流三个小时制备成格式试剂,然后与苯并[1,2-B:4,5-B']二噻吩-4,8-二酮反应。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述亲核取代反应条件为,溶剂为超干四氢呋喃,正丁基锂作为亲核试剂作为氢锂交换剂,将活泼氢拔掉,再以三甲基取代原先活泼氢的位置,室温反应过夜。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述Knoevengel缩合反应条件为氯仿作为溶剂,三乙胺作为缚酸剂,化合物C与化合物氰乙酸正辛酯在氮气保护下,室温反应过夜。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述still偶联反应条件为,甲苯作为溶剂,三苯基磷钯作为催化剂,投入摩尔比为原料B的5%,110至120摄氏度回流反应24-48小时。
7.一种权利要求1所述侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料的使用方法,其特征在于:苯并二噻吩基小分子给体材料制备为光电转换层用于有机太阳能电池器件,光电转换层的具体制备过程为:将苯并二噻吩基的小分子给体材料与电子受体材料混合,加入溶剂溶解,得到混合溶液,将其旋涂在导电玻璃上制备成薄膜,最后制成太阳能电池器件;将苯并二噻吩基的小分子给体材料作为三元组分,掺杂到PM6:Y6二元器件中,制备高效的三元有机太阳能电池。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述溶剂为三氯甲烷,四氢呋喃,邻二氯苯中的至少一种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210468380.6A CN114853780B (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料及制备方法以及使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210468380.6A CN114853780B (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料及制备方法以及使用方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114853780A CN114853780A (zh) | 2022-08-05 |
CN114853780B true CN114853780B (zh) | 2024-02-23 |
Family
ID=82634865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210468380.6A Active CN114853780B (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料及制备方法以及使用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114853780B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113563374A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-29 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一类有机小分子给体光伏材料及其制备方法与应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103374116A (zh) * | 2012-04-24 | 2013-10-30 | 南开大学 | 光电材料制备 |
CN104086561A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-10-08 | 国家纳米科学中心 | 一种具有高填充因子的可溶性有机光伏小分子材料、制备方法及其用途 |
CN105218558A (zh) * | 2015-09-30 | 2016-01-06 | 国家纳米科学中心 | 一种苯并二噻吩类有机光电化合物及其制备方法和应用 |
CN111777622A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-10-16 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 基于端基烷基链异构的小分子给体材料及其制备与应用 |
-
2022
- 2022-04-28 CN CN202210468380.6A patent/CN114853780B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103374116A (zh) * | 2012-04-24 | 2013-10-30 | 南开大学 | 光电材料制备 |
CN104086561A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-10-08 | 国家纳米科学中心 | 一种具有高填充因子的可溶性有机光伏小分子材料、制备方法及其用途 |
CN105218558A (zh) * | 2015-09-30 | 2016-01-06 | 国家纳米科学中心 | 一种苯并二噻吩类有机光电化合物及其制备方法和应用 |
CN111777622A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-10-16 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 基于端基烷基链异构的小分子给体材料及其制备与应用 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Beibei Qiu et al.."Alkoxyphenyl Substituted Benzo[1,2-b:4,5-b′]dithiophene-Based Small Molecules".《ACS Appl. Mater. Interfaces》.2015,第7卷第25237−25246页. * |
Dan Deng et al.."Effects of end-capped acceptors subject to subtle structural changes on solution-processable small molecules for organic solar cells".《Phys. Chem. Chem. Phys.》.2015,第17卷第8894—8900页. * |
Jin Fang et al.."High open-circuit voltage ternary organic solar cells based on ICBA as acceptor and absorptioncomplementary donors".《MATERIALS CHEMISTRY FRONTIERS》.2017,第1卷第1223—1228页. * |
Jin Fang et al.."Understanding the Impact of Hierarchical Nanostructure in Ternary Organic Solar Cells".《Advanced Science》.2015,第2卷第1-9页. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114853780A (zh) | 2022-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108586496B (zh) | 基于噻吩并异苯并吡喃的zigzag型中宽带隙小分子电子给体材料及其应用 | |
CN105753851B (zh) | 四氟化苯并喹喔啉化合物与四氟化苯并喹喔啉基聚合物及其制备方法和应用 | |
CN101787020A (zh) | 一种可溶液加工的有机共轭分子及在太阳能电池中的应用 | |
CN113174032A (zh) | 氟代稠环苯并噻二唑聚合物受体材料、制备方法 | |
CN109485832A (zh) | 基于4′-三氟甲基苯基取代喹喔啉结构单元的共轭聚合物及其制备方法和应用 | |
CN114853780B (zh) | 侧链修饰苯并二噻吩基小分子给体材料及制备方法以及使用方法 | |
CN112300200A (zh) | 一种a-d-a型结构有机小分子光伏材料 | |
CN109400853A (zh) | 基于3’-氟苯基取代喹喔啉结构单元的共轭聚合物及其制备方法和应用 | |
CN110194778B (zh) | 一种多臂结构有机光伏材料及其制备方法与应用 | |
CN108192083B (zh) | 含三氟甲基的共轭聚合物及其制备方法和应用 | |
CN114456197A (zh) | 一种准聚合物非富勒烯受体材料及其制备方法和应用 | |
CN101962380A (zh) | 一种新型有机共轭分子及其在有机太阳能电池中的应用 | |
CN108084409B (zh) | 一种宽带隙有机半导体材料及其制备方法和应用 | |
CN111747971B (zh) | 一种苝二酰亚胺类电子传输材料及其合成方法和应用 | |
CN114479019B (zh) | 一种三嗪类聚合物材料及其制备方法和在光电器件中的应用 | |
CN113620927B (zh) | 一种噻吩基苯衍生物及其制备方法和应用、给体材料及其制备方法 | |
CN114380843A (zh) | 有机光电受体材料及其制备方法和应用 | |
CN112209951B (zh) | 一种苯并咪唑衍生物与8-羟基喹啉衍生物合镉配合物染料敏化剂及其制备方法与用途 | |
CN114230770A (zh) | 一种二噻吩并磷杂环戊二烯类聚合物及其制备方法和应用 | |
CN103833981B (zh) | 并[3,4-b]二噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物及其制备方法和应用 | |
CN111675802B (zh) | 一种基于单氟喹喔啉-呋喃为缺电单元的宽带隙共轭聚合物及应用 | |
CN114874418B (zh) | 基于三氟甲基取代喹喔啉的共轭聚合物及其制备方法和应用 | |
CN109970761B (zh) | 基于噻吩苯噻吩二螺芴基团的小分子材料或聚合物、其制备方法与应用 | |
CN107964090B (zh) | 含有氯取代噻吩并[3,4-b]噻吩类单元的共聚物及其制备方法和聚合物光伏器件 | |
CN113698422B (zh) | 基于非对称噻吩并异苯并吡喃单元的有机小分子受体材料及应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |