JP2013504209A5 - - Google Patents

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少なくとも1つの態様の少なくとも1つの利点は、効率(電力変換効率を含む)、曲線因子、開路電圧および/または短絡電流、ならびにその組み合わせを含む、良好な光起電力性能である。少なくとも1つの態様の少なくとも1つのさらなる利点は、改善された寿命および環境安定性である。少なくとも1つの態様の少なくとも1つのさらなる利点は、高いモル吸光率であり、モル吸光率はαおよび/またはモル吸収/吸光係数と呼ぶことがある。少なくとも1つの態様の少なくとも1つのさらなる利点は、振電構造または振電特徴を伴う吸収プロファイルである。これは例えば、より広範な吸収バンドを与えることができる。振電構造は固体状態または溶液において観察することができる。少なくとも1つの態様の少なくとも1つのさらなる利点は、良好な電荷移動度である。少なくとも1つの態様の少なくとも1つのさらなる利点は、良好な励起子拡散距離である。少なくとも1つの態様の少なくとも1つのさらなる利点は、長い共役長である。少なくとも1つのさらなる利点は、比較的障害性の低いペンダント基および比較的剛性の高い供与体発色団の使用である。少なくとも1つの態様の少なくとも1つのさらなる利点は、良好な加工性である。少なくとも1つの態様の少なくとも1つのさらなる利点は、例えばX線回折で検出される膜中の秩序の存在である。少なくとも1つの態様の少なくとも1つのさらなる利点は、バルクヘテロ接合の改善された形成である。少なくとも1つの態様の少なくとも1つのさらなる利点は、改善されたポリマー溶解性であり、これは改善された溶解性と相対的に高い分子量との組み合わせを含む。ポリマー骨格の剛性にもかかわらず、相対的に高い分子量を実現することができる。少なくとも1つの態様の少なくとも1つのさらなる利点は、受容体の比を含む共重合体微細構造の制御により光起電力効率を改善する能力である。少なくとも1つの態様の少なくとも1つのさらなる利点は、最適な電流性能および電圧性能のためにLUMOの低下およびHOMOの低下を同時に行うことである。少なくとも1つの態様の少なくとも1つのさらなる利点は、異なるクラスの供与体および受容体による性能調節の能力である。
[本発明1001]
少なくとも1つの陰極と;
少なくとも1つの陽極と;
陰極と陽極との間に配置され、かつ少なくとも1つのp型材料および少なくとも1つのn型材料を含む、少なくとも1つの光起電力活性層であって、該p型材料が、下記式骨格部分を含む少なくとも1つのポリマーを含む、前記少なくとも1つの光起電力活性層と
を含む、素子:
Figure 2013504209
。
[本発明1002]
ポリマーが供与体-受容体構造を含み、受容体が(I)を含む、本発明1001の素子。
[本発明1003]
ポリマーが可溶性である、本発明1001の素子。
[本発明1004]
R基が、ポリマーに溶解性を与えるように適応している、本発明1001の素子。
[本発明1005]
Rが、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよい直鎖アルキル、置換されていてもよい分岐アルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいアルキルアリール、置換されていてもよいアリールアルキル、置換されていてもよいアルコキシ、または置換されていてもよいアリールオキシを含み、かつRがフッ素をさらに含んでいてもよい、本発明1001の素子。
[本発明1006]
部分(I)が部分(IIA)の一部である、本発明1001の素子:
Figure 2013504209
式中、A1は、チオフェン環の2位または5位において(I)に結合したチオフェン環を含む。
[本発明1007]
部分(I)が部分(IIB)の一部である、本発明1001の素子:
Figure 2013504209
式中、A1およびA2はいずれも、チオフェン環の2位または5位において(I)に結合したチオフェン環を含む。
[本発明1008]
部分(I)が、以下のポリマー(IIIA〜K)のうちの少なくとも1つの一部である、本発明1001の素子:
Figure 2013504209
Figure 2013504209
Figure 2013504209
Figure 2013504209
。
[本発明1009]
ポリマーが供与体-受容体構造を含み、供与体が図1の供与体のうちの少なくとも1つを含む、本発明1001の素子。
[本発明1010]
ポリマーがランダム共重合体である、本発明1001の素子。
[本発明1011]
ポリマーが交互共重合体である、本発明1001の素子。
[本発明1012]
ポリマーが、供与体-受容体構造を含むが、供与体および受容体を等量では含まない、本発明1001の素子。
[本発明1013]
ポリマーが、供与体-受容体構造を含み、かつ供与体よりも多くの受容体を含む、本発明1001の素子。
[本発明1014]
ポリマーが、供与体-受容体構造を含み、かつ受容体よりも多くの供与体を含む、本発明1001の素子。
[本発明1015]
ポリマーが、単位D1、D2、A1、および/またはA2を含む供与体-受容体構造を含み、かつ以下の構造のうちの少なくとも1つによって表される、本発明1001の素子:
Figure 2013504209
。
[本発明1016]
光起電力素子であり、かつ少なくとも3%の電力変換効率を示す、本発明1001の素子。
[本発明1017]
光起電力素子であり、かつ少なくとも3%の電力変換効率、少なくとも0.5の曲線因子、少なくとも0.5Vの開路電圧V OC 、および少なくとも1mA/cm 2 の短絡電流J SC を示す、本発明1001の素子。
[本発明1018]
n型材料がフラーレン誘導体を含む、本発明1001の素子。
[本発明1019]
少なくとも1つの正孔収集層をさらに含む、本発明1001の素子。
[本発明1020]
ポリマー骨格が、(I)に共有結合したチオフェン環を含み、(I)に示されるカルボニル基のうちの少なくとも1つが、(I)に共有結合したチオフェン環のチオフェン硫黄と相互作用する、本発明1001の素子。
[本発明1021]
ポリマーが少なくとも10,000の分子量Mnを含む、本発明1001の素子。
[本発明1022]
ポリマーが少なくとも20,000の分子量Mnを含む、本発明1001の素子。
[本発明1023]
ポリマーが、少なくとも2つの受容体を含む供与体-受容体構造を含み、少なくとも1つの受容体が構造Iによって表され、かつ少なくとも1つの受容体が構造VIIによって表される、本発明1001の素子。
[本発明1024]
ポリマーが供与体-受容体構造を含み、供与体が、3つの縮合環を含む少なくとも1つの三環式単位を含む、本発明1001の素子。
[本発明1025]
ポリマーが供与体-受容体構造を含み、供与体が、3つの縮合環を含む少なくとも1つの三環式単位を含み、ここで2つの環はチオフェン環であり、かつ1つの環はベンゼン環である、本発明1001の素子。
[本発明1026]
ポリマーが供与体-受容体構造を含み、供与体が、3つの縮合環を含む少なくとも1つの三環式単位を含み、ここで2つの環はチオフェン環であり、かつ1つの環はベンゼン環であり、かつベンゼン環は三環構造の中央にある、本発明1001の素子。
[本発明1027]
ポリマーが供与体-受容体構造を含み、供与体が対称部分である、本発明1001の素子。
[本発明1028]
ポリマーが供与体-受容体構造を含み、供与体が、3つの縮合環を含む少なくとも1つの三環式単位を含み、ここで2つの環はチオフェン環であり、かつ1つの環はベンゼン環である、本発明1001の素子。
[本発明1029]
ポリマーが保護基を含まない、本発明1001の素子。
[本発明1030]
ポリマーが、紫外可視吸収分光法によって測定されるように振電構造を示す、本発明1001の素子。
[本発明1031]
少なくとも1つの陰極と;
少なくとも1つの陽極と;
陰極と陽極との間に配置され、かつ少なくとも1つのp型材料および少なくとも1つのn型材料を含む、少なくとも1つの光起電力活性層であって、該p型材料が、下記式骨格部分を含む少なくとも1つのポリマーを含む、前記少なくとも1つの光起電力活性層と
を含む、素子:
Figure 2013504209
式中、部分VはR1およびR2基を介してポリマー骨格に二価結合しており、R1およびR2基は環を形成している。
[本発明1032]
少なくとも1つの陰極と;
少なくとも1つの陽極と;
陰極と陽極との間に配置され、かつ少なくとも1つのp型材料および少なくとも1つのn型材料を含む、少なくとも1つの光起電力活性層であって、該p型材料が、下記式骨格部分を含む少なくとも1つのポリマーを含む、前記少なくとも1つの光起電力活性層と
を含む、素子:
Figure 2013504209
式中、Aはヘテロ原子であってもよく、部分Vは、R1およびR2基に結合したチオフェン環を介してポリマー骨格に二価結合しており、R1およびR2基は環を形成している。
[本発明1033]
少なくとも1つの陰極と;
少なくとも1つの陽極と;
陰極と陽極との間に配置され、かつ少なくとも1つのp型材料および少なくとも1つのn型材料を含む、少なくとも1つの光起電力活性層であって、該p型材料が、下記式骨格部分を含む少なくとも1つのポリマーを含む、前記少なくとも1つの光起電力活性層と
を含む、素子:
Figure 2013504209
。
[本発明1034]
単量体のうちの少なくとも1つが構造(I)を含む少なくとも2つの単量体を提供する工程と;
ポリマー骨格中に構造Iを含むポリマーを調製するために、単量体を重合する工程と
を含む、方法。
[本発明1035]
下記式骨格部分を含む少なくとも1つの供与体-受容体ポリマーを含む組成物であって、該ポリマーの分子量が少なくとも10,000g/mol(Mn)である、前記組成物:
Figure 2013504209
。
[本発明1036]
下記式骨格部分を含む少なくとも1つの供与体-受容体ポリマーを含む組成物であって、該ポリマーが振電構造を示す、前記組成物:
Figure 2013504209
。
[本発明1037]
下記式骨格部分を含む少なくとも1つの供与体-受容体ポリマーと; 少なくとも1つのn型受容体材料と; 少なくとも1つの溶媒とを含むインク組成物であって、該ポリマーの分子量が少なくとも10,000g/mol(Mn)である、前記インク組成物:
Figure 2013504209
。
[本発明1038]
下記式骨格部分を含む少なくとも1つの供与体-受容体ポリマーと; 少なくとも1つのn型材料とを含む組成物であって、該ポリマーが振電構造を示す、前記組成物:
Figure 2013504209
。
[本発明1039]
供与体-受容体構造を含むポリマーであって、該受容体が下記式によって表され、該供与体が少なくとも1つのベンゾジチオフェン部分を含む、前記ポリマー:
Figure 2013504209
。
[本発明1040]
(I)とは異なる少なくとも1つのさらなる受容体をさらに含む、本発明1039のポリマー。
[本発明1041]
少なくとも1つの陰極と;
少なくとも1つの陽極と;
陰極と陽極との間に配置され、かつ少なくとも1つのp型材料および少なくとも1つのn型材料を含む、少なくとも1つの光起電力活性層であって、該p型材料が、下記式骨格部分を含む少なくとも6,000g/モル(Mn)の分子量を有する少なくとも1つの可溶性の供与体-受容体ポリマーを含む、前記少なくとも1つの光起電力活性層と
を含み、少なくとも3%の素子電力変換効率を提供する、素子:
Figure 2013504209
。
[本発明1042]
ポリマーが供与体-受容体構造を含み、かつ該ポリマーが、(I)以外の少なくとも1つの受容体を含む、本発明1041の素子。
[本発明1043]
Rが、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよい直鎖アルキル、置換されていてもよい分岐アルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいアルキルアリール、置換されていてもよいアリールアルキル、置換されていてもよいアルコキシ、または置換されていてもよいアリールオキシを含む、本発明1041の素子。
[本発明1044]
R基がフッ素化基である、本発明1041の素子。
[本発明1045]
部分(I)が部分(IIA)の一部である、本発明1041の素子:
Figure 2013504209
式中、A1は、チオフェン環の2位または5位において(I)に結合したチオフェン環を含む。
[本発明1046]
部分(I)が部分(IIB)の一部である、本発明1041の素子:
Figure 2013504209
式中、A1およびA2はいずれも、チオフェン環の2位または5位において(I)に結合したチオフェン環を含む。
[本発明1047]
部分(I)が、以下のポリマー(IIIA〜K)のうちの少なくとも1つの一部である、本発明1041の素子:
Figure 2013504209
Figure 2013504209
Figure 2013504209
Figure 2013504209
。
[本発明1048]
供与体が図1の供与体のうちの少なくとも1つを含む、本発明1041の素子。
[本発明1049]
供与体が少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含む、本発明1041の素子。
[本発明1050]
ポリマーがランダム共重合体である、本発明1041の素子。
[本発明1051]
ポリマーが交互共重合体である、本発明1041の素子。
[本発明1052]
ポリマーが、供与体-受容体構造を含むが、供与体および受容体を等量では含まない、本発明1041の素子。
[本発明1053]
ポリマーが供与体よりも多くの受容体を含む、本発明1041の素子。
[本発明1054]
ポリマーが受容体よりも多くの供与体を含む、本発明1041の素子。
[本発明1055]
ポリマーが、単位D1、D2、A1、および/またはA2を含む供与体-受容体構造を含み、かつ以下の構造のうちの少なくとも1つによって表される、本発明1041の素子:
Figure 2013504209
。
[本発明1056]
ポリマー骨格が、(I)に共有結合したチオフェン環を含み、(I)に示されるカルボニル基のうちの少なくとも1つが、(I)に共有結合したチオフェン環のチオフェン硫黄と相互作用する、本発明1041の素子。
[本発明1057]
ポリマーが少なくとも20,000の分子量Mnを含む、本発明1041の素子。
[本発明1058]
ポリマーが、少なくとも2つの受容体を含む供与体-受容体構造を含み、少なくとも1つの受容体が構造Iによって表され、かつ少なくとも1つの受容体が構造VIIによって表される、本発明1041の素子。
[本発明1059]
ポリマーが供与体-受容体構造を含み、供与体が対称部分である、本発明1041の素子。
[本発明1060]
ポリマーが保護基を含まない、本発明1041の素子。
[本発明1061]
供与体が、A-B-Cによって表される三環式環構造を含み、AおよびCが、ヘテロ原子を含んでいてもよい中心環Bに縮合したチオフェン環である、本発明1041の素子。
[本発明1062]
供与体がジチエノシロール部分を含む、本発明1041の素子。
[本発明1063]
少なくとも4%の電力変換効率を有する、本発明1041の素子。
[本発明1064]
少なくとも5%の電力変換効率を有する、本発明1041の素子。
[本発明1065]
少なくとも6%の電力変換効率を有する、本発明1041の素子。
[本発明1066]
少なくとも7%の電力変換効率を有する、本発明1041の素子。
[本発明1067]
少なくとも0.7Vの開路電圧を有する、本発明1041の素子。
[本発明1068]
少なくとも0.9Vの開路電圧を有する、本発明1041の素子。
[本発明1069]
少なくとも1.0Vの開路電圧を有する、本発明1041の素子。
[本発明1070]
少なくとも1.1の開路電圧を有する、本発明1041の素子。
[本発明1071]
少なくとも1つの陰極と;
少なくとも1つの陽極と;
陰極と陽極との間に配置され、かつ少なくとも1つのp型材料および少なくとも1つのn型材料を含む、少なくとも1つの光起電力活性層であって、該p型材料が、下記式の第1の受容体骨格部分を含む供与体-受容体構造を含む少なくとも1つのポリマーを含み、該供与体が、少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含み、該ポリマーが、(I)以外の少なくとも1つの第2の受容体を含む、前記少なくとも1つの光起電力活性層と
を含む、素子:
Figure 2013504209
。
[本発明1072]
(I)以外の第2の受容体が、ベンゾチアジアゾール構造を含む、本発明1071の素子。
[本発明1073]
(I)以外の第2の受容体が、ベンゾチアジアゾール構造を含み、第1の受容体のモル量が第2の受容体のモル量よりも大きい、本発明1071の素子。
[本発明1074]
(I)以外の第2の受容体が、ベンゾチアジアゾール構造を含み、第1および第2の受容体を組み合わせた構造の全モル量に対して第1の受容体のモル量が55%〜75%であり、かつ第2の受容体のモル量が25%〜45%である、本発明1071の素子。
[本発明1075]
(I)以外の第2の受容体が、ベンゾチアジアゾール構造を含み、第1および第2の受容体を組み合わせた構造の全モル量に対して第1の受容体のモル量が約65%であり、かつ第2の受容体のモル量が約35%である、本発明1071の素子。
[本発明1076]
ベンゾジチオフェン構造が少なくとも1つのアルキル置換基を含む、本発明1071の素子。
[本発明1077]
ベンゾジチオフェン構造が少なくとも1つのC6〜C12分岐アルキル構造を含む、本発明1071の素子。
[本発明1078]
ベンゾジチオフェンがベンゾ[1,2-b:4,5-b']ジチオフェンである、本発明1071の素子。
[本発明1079]
ベンゾジチオフェンがチエノ[3,2-g]ベンゾチオフェンである、本発明1071の素子。
[本発明1080]
ポリマーが骨格中に少なくとも1つのアリールアミンを含む、本発明1071の素子。
[本発明1081]
R基がC6〜C12分岐アルキル構造である、本発明1071の素子。
[本発明1082]
ポリマーがランダムポリマーである、本発明1071の素子。
[本発明1083]
ポリマーが規則的交互ポリマーである、本発明1071の素子。
[本発明1084]
ポリマーが少なくとも10,000の数平均分子量を有する、本発明1071の素子。
[本発明1085]
ポリマーがクロロホルムに可溶性である、本発明1071の素子。
[本発明1086]
少なくとも6%の電力変換効率を有する、本発明1071の素子。
[本発明1087]
少なくとも0.9Vの開路電圧を有する、本発明1071の素子。
[本発明1088]
少なくとも6%の電力変換効率および少なくとも0.9Vの開路電圧を有する、本発明1071の素子。
[本発明1089]
活性層に隣接して配置された少なくとも1つの正孔輸送層を有する、本発明1071の素子。
[本発明1090]
少なくとも2つのポリマーを含む活性層に隣接して配置された少なくとも1つの正孔輸送層を有する、本発明1071の素子。
[本発明1091]
少なくとも2つのポリマーを含む活性層に隣接して配置された少なくとも1つの正孔輸送層を有する素子であって、少なくとも1つのポリマーがポリチオフェンであり、かつ他方とは異なる少なくとも1つのポリマーがフッ素化ポリマーである、本発明1071の素子。
[本発明1092]
活性層に隣接して配置された少なくとも1つの正孔輸送層を有する素子であって、該正孔輸送層が少なくとも1つのスルホン化レジオレギュラーポリチオフェンを含む、本発明1071の素子。
[本発明1093]
少なくとも1つの金属をドープした少なくとも1つの有機半導体を含む少なくとも1つの界面改質層を有する、本発明1071の素子。
[本発明1094]
少なくとも1つの金属Ybをドープした少なくとも1つの有機半導体Bphenを含む少なくとも1つの界面改質層を有する、本発明1071の素子。
[本発明1095]
活性層がアニールされている、本発明1071の素子。
[本発明1096]
活性層が熱アニールされている、本発明1071の素子。
[本発明1097]
活性層が溶媒アニールされている、本発明1071の素子。
[本発明1098]
活性層が電界の使用によりアニールされている、本発明1071の素子。
[本発明1099]
p型材料とn型材料との重量比が約1:1〜1:3である、本発明1071の素子。
[本発明1100]
活性層が、少なくとも1つのフッ素化溶媒を含むインクの堆積により形成されている、本発明1071の素子。
[本発明1101]
少なくとも1つの陰極と;
少なくとも1つの陽極と;
陰極と陽極との間に配置され、かつ少なくとも1つのp型材料および少なくとも1つのn型材料を含む、少なくとも1つの光起電力活性層であって、該p型材料が、下記式の第1の受容体骨格部分を含む供与体-受容体構造を含む少なくとも1つのポリマーを含み、該ポリマーが、(I)以外の少なくとも1つの第2の受容体を含み、これはベンゾチアジアゾール構造を含む、前記少なくとも1つの光起電力活性層と
を含む、素子:
Figure 2013504209
。
[本発明1102]
供与体が少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含む、本発明1101の素子。
[本発明1103]
第1の受容体のモル量が第2の受容体のモル量よりも大きい、本発明1101の素子。
[本発明1104]
第1および第2の受容体を組み合わせた構造の全モル量に対して第1の受容体のモル量が55%〜75%であり、かつ第2の受容体のモル量が25%〜45%である、本発明1101の素子。
[本発明1105]
第1および第2の受容体を組み合わせた構造の全モル量に対して第1の受容体のモル量が約65%であり、かつ第2の受容体のモル量が約35%である、本発明1101の素子。
[本発明1106]
供与体が少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含み、ベンゾジチオフェン構造が少なくとも1つのアルキル置換基を含む、本発明1101の素子。
[本発明1107]
供与体が少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含み、ベンゾジチオフェン構造が少なくとも1つのC6〜C12分岐アルキル構造を含む、本発明1101の素子。
[本発明1108]
供与体が少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含み、ベンゾジチオフェンがベンゾ[1,2-b:4,5-b']ジチオフェンである、本発明1101の素子。
[本発明1109]
供与体が少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含み、ベンゾジチオフェンがチエノ[3,2-g]ベンゾチオフェンである、本発明1101の素子。
[本発明1110]
ポリマーが骨格中に少なくとも1つのアリールアミンを含む、本発明1101の素子。
[本発明1111]
R基がC6〜C12分岐アルキル構造である、本発明1101の素子。
[本発明1112]
ポリマーがランダムポリマーである、本発明1101の素子。
[本発明1113]
ポリマーが規則的交互ポリマーである、本発明1101の素子。
[本発明1114]
ポリマーが少なくとも10,000の数平均分子量を有する、本発明1101の素子。
[本発明1115]
ポリマーがクロロホルムに可溶性である、本発明1101の素子。
[本発明1116]
少なくとも6%の電力変換効率を有する、本発明1101の素子。
[本発明1117]
少なくとも0.9Vの開路電圧を有する、本発明1101の素子。
[本発明1118]
少なくとも6%の電力変換効率および少なくとも0.9Vの開路電圧を有する、本発明1101の素子。
[本発明1119]
活性層に隣接して配置された少なくとも1つの正孔輸送層を有する、本発明1101の素子。
[本発明1120]
少なくとも2つのポリマーを含む活性層に隣接して配置された少なくとも1つの正孔輸送層を有する、本発明1101の素子。
[本発明1121]
少なくとも2つのポリマーを含む活性層に隣接して配置された少なくとも1つの正孔輸送層を有する素子であって、少なくとも1つのポリマーがポリチオフェンであり、かつ他方とは異なる少なくとも1つのポリマーがフッ素化ポリマーである、本発明1101の素子。
[本発明1122]
活性層に隣接して配置された少なくとも1つの正孔輸送層を有する素子であって、該正孔輸送層が少なくとも1つのスルホン化レジオレギュラーポリチオフェンを含む、本発明1101の素子。
[本発明1123]
少なくとも1つの金属をドープした少なくとも1つの有機半導体を含む少なくとも1つの界面改質層を有する、本発明1101の素子。
[本発明1124]
少なくとも1つの金属Ybをドープした少なくとも1つの有機半導体Bphenを含む少なくとも1つの界面改質層を有する、本発明1101の素子。
[本発明1125]
活性層がアニールされている、本発明1101の素子。
[本発明1126]
活性層が熱アニールされている、本発明1101の素子。
[本発明1127]
活性層が溶媒アニールされている、本発明1101の素子。
[本発明1128]
活性層が電界の使用によりアニールされている、本発明1101の素子。
[本発明1129]
p型材料とn型材料との重量比が約1:1〜1:3である、本発明1101の素子。
[本発明1130]
活性層が、少なくとも1つのフッ素化溶媒を含むインクの堆積により形成されている、本発明1101の素子。
[本発明1131]
下記式の第1の受容体骨格部分を含む供与体-受容体構造を含む少なくとも1つのポリマーを含む組成物であって、該供与体が、少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含み、該ポリマーが、(I)以外の少なくとも1つの第2の受容体を含む、前記組成物:
Figure 2013504209
。
[本発明1132]
(I)以外の第2の受容体が、ベンゾチアジアゾールである、本発明1131の組成物。
[本発明1133]
少なくとも1つの溶媒をさらに含む、本発明1131の組成物。
[本発明1134]
少なくとも1つのn型材料をさらに含む、本発明1131の組成物。
[本発明1135]
下記式の第1の受容体骨格部分を含む供与体-受容体構造を含む少なくとも1つのポリマーを含む組成物であって、該ポリマーが、 (I)以外の少なくとも1つの第2の受容体を含み、これはベンゾチアジアゾール構造を含む、前記組成物:
Figure 2013504209
。
[本発明1136]
供与体が少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含む、本発明1135の組成物。
[本発明1137]
少なくとも1つの溶媒をさらに含む、本発明1135の組成物。
[本発明1138]
少なくとも1つのn型材料をさらに含む、本発明1135の組成物。
[本発明1139]
ポリ{(4,8-ビス(3-エチルヘプチル)チエノ[2,3-f]ベンゾチオフェン-alt-(5-(2-エチルヘキシル)チエノ[3,4-c]ピロール-4,6-ジオン)-ran-(4,8-ビス(3-エチルヘプチル)チエノ[2,3-f]ベンゾチオフェン-alt-4,7-[2,1,3-ベンゾチアジアゾール])}を含む組成物。
[本発明1140]
ポリ{(4,8-ビス(3-エチルヘプチル)チエノ[2,3-f]ベンゾチオフェン-alt-(5-(2-エチルヘキシル)チエノ[3,4-c]ピロール-4,6-ジオン)-ran-(4,8-ビス(3-エチルヘプチル)チエノ[2,3-f]ベンゾチオフェン-alt-4,7-[2,1,3-ベンゾチアジアゾール])}を含むインク調合物。
[本発明1141]
構造Iが下記式の一部である、本発明1001の素子:
Figure 2013504209
。
[本発明1142]
ポリマーが下記式を含む、本発明1001の素子:
Figure 2013504209
式中、R1、R2、R3、およびR4は独立して水素または可溶化基である。
[本発明1143]
ポリマーが、以下の構造のうちの少なくとも1つを含む、本発明1001の素子:
Figure 2013504209
。
[本発明1144]
ポリマーが、以下の構造のうちの少なくとも1つを含む、本発明1001の素子:
Figure 2013504209
。
[本発明1145]
ポリマーが、以下の構造のうちの少なくとも1つを含む、本発明1001の素子:
Figure 2013504209
。
[本発明1146]
ポリマーが、以下の構造のうちの少なくとも1つを含む、本発明1001の素子:
Figure 2013504209
。
[本発明1147]
p型材料が少なくとも1つの下記式を含む、本発明1001の素子:
Figure 2013504209
式中、R1およびR2は独立して水素または可溶化基である。
[本発明1148]
ポリマーが少なくとも1つのアリールアミンを含む、本発明1001の素子。
[本発明1149]
ポリマーが少なくとも1つのさらなる供与体または受容体を含む、本発明1141の素子。
[本発明1150]
ポリマーが少なくとも1つのさらなる供与体または受容体を含む、本発明1142の素子。
[本発明1151]
下記式を含む、単量体、オリゴマー、またはポリマー:
Figure 2013504209
。
[本発明1152]
下記式を含む、単量体、オリゴマー、またはポリマー:
Figure 2013504209
式中、R1、R2、R3、およびR4は独立して水素または可溶化基である。
[本発明1153]
下記式を含む、単量体、オリゴマー、またはポリマー:
Figure 2013504209
。
[本発明1154]
下記式を含む、単量体、オリゴマー、またはポリマー:
Figure 2013504209
。
[本発明1155]
下記式を含む、単量体、オリゴマー、またはポリマー:
Figure 2013504209
。
[本発明1156]
下記式を含む、単量体、オリゴマー、またはポリマー:
Figure 2013504209
式中、R1およびR2は独立して水素または可溶化基である。
[本発明1157]
下記式を含む、単量体、オリゴマー、またはポリマー:
Figure 2013504209
。
[本発明1158]
下記式を含む少なくとも1つの供与体-受容体ポリマーを含む組成物:
Figure 2013504209
式中、Rは可溶化基である。
[本発明1159]
ポリマーが少なくとも1つのベンゾジチオフェンをさらに含む、本発明1158の組成物。
[本発明1160]
ポリマーが下記式をさらに含む、本発明1158の組成物:
Figure 2013504209
式中、R1、R2、R3、およびR4は独立して水素または可溶化基である。
[本発明1161]
下記式を含む少なくとも1つのオリゴマーまたはポリマーを含むインク組成物:
Figure 2013504209
。
[本発明1162]
下記式を含む少なくとも1つのオリゴマーまたはポリマーを含むインク組成物:
Figure 2013504209
式中、R1、R2、R3、およびR4は独立して水素または可溶化基である。
[本発明1163]
下記式を含む少なくとも1つのオリゴマーまたはポリマーを含むインク組成物:
Figure 2013504209
。
[本発明1164]
下記式を含む少なくとも1つのオリゴマーまたはポリマーを含むインク組成物:
Figure 2013504209
。
[本発明1165]
下記式を含む少なくとも1つのオリゴマーまたはポリマーを含むインク組成物:
Figure 2013504209
。
[本発明1166]
下記式を含む少なくとも1つのオリゴマーまたはポリマーを含むインク組成物:
Figure 2013504209
式中、R1およびR2は独立して水素または可溶化基である。
[本発明1167]
下記式を含む少なくとも1つのオリゴマーまたはポリマーを含むインク組成物:
Figure 2013504209
。
[本発明1168]
ポリマーが供与体-受容体構造を含み、かつ該ポリマーは、供与体全量および受容体全量を同一量で含むが、該ポリマーは、(i)少なくとも1つの第1の受容体および少なくとも1つの第2の受容体を含み、かつ第1の受容体の量と第2の受容体の量が同一ではないか、または(ii)少なくとも1つの第1の供与体および少なくとも1つの第2の供与体を含み、かつ第1の供与体の量と第2の供与体の量が同一ではない、本発明1001の素子。
[本発明1169]
ポリマーがD1-D1-A1-A1供与体-受容体構造を含む、本発明1041の素子。

Claims (44)

  1. 少なくとも1つの陰極と;
    少なくとも1つの陽極と;
    陰極と陽極との間に配置され、かつ少なくとも1つのp型材料および少なくとも1つのn型材料を含む、少なくとも1つの光起電力活性層であって、該p型材料が、下記式骨格部分を含む少なくとも1つのポリマーを含む、前記少なくとも1つの光起電力活性層と
    を含む、素子:
    Figure 2013504209
    。
  2. ポリマーが供与体-受容体構造を含み、受容体が(I)を含む、請求項1記載の素子。
  3. ポリマーが可溶性である、請求項1記載の素子。
  4. R基が、ポリマーに溶解性を与えるように適応している、請求項1記載の素子。
  5. Rが、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよい直鎖アルキル、置換されていてもよい分岐アルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいアルキルアリール、置換されていてもよいアリールアルキル、置換されていてもよいアルコキシ、または置換されていてもよいアリールオキシを含み、かつRがフッ素をさらに含んでいてもよい、請求項1記載の素子。
  6. 部分(I)が部分(IIA)の一部である、請求項1記載の素子:
    Figure 2013504209
    式中、A1は、チオフェン環の2位または5位において(I)に結合したチオフェン環を含む。
  7. 部分(I)が部分(IIB)の一部である、請求項1記載の素子:
    Figure 2013504209
    式中、A1およびA2はいずれも、チオフェン環の2位または5位において(I)に結合したチオフェン環を含む。
  8. ポリマーが、供与体-受容体構造を含むが、供与体および受容体を等量では含まない、請求項1記載の素子。
  9. ポリマーが、供与体-受容体構造を含み、かつ供与体よりも多くの受容体を含む、請求項1記載の素子。
  10. ポリマーが、供与体-受容体構造を含み、かつ受容体よりも多くの供与体を含む、請求項1記載の素子。
  11. ポリマーが、単位D1、D2、A1、および/またはA2を含む供与体-受容体構造を含み、かつ以下の構造のうちの少なくとも1つによって表される、請求項1記載の素子:
    Figure 2013504209
    。
  12. 光起電力素子であり、かつ少なくとも3%の電力変換効率を示す、請求項1記載の素子。
  13. n型材料がフラーレン誘導体を含む、請求項1記載の素子。
  14. ポリマーが少なくとも10,000の分子量Mnを含む、請求項1記載の素子。
  15. ポリマーが、少なくとも2つの受容体を含む供与体-受容体構造を含み、少なくとも1つの受容体が構造Iによって表され、かつ少なくとも1つの受容体が構造VIIによって表される、請求項1記載の素子。
  16. ポリマーが供与体-受容体構造を含み、供与体が、3つの縮合環を含む少なくとも1つの三環式単位を含む、請求項1記載の素子。
  17. ポリマーが供与体-受容体構造を含み、供与体が、3つの縮合環を含む少なくとも1つの三環式単位を含み、ここで2つの環はチオフェン環であり、かつ1つの環はベンゼン環である、請求項1記載の素子。
  18. ポリマーが供与体-受容体構造を含み、供与体が、3つの縮合環を含む少なくとも1つの三環式単位を含み、ここで2つの環はチオフェン環であり、かつ1つの環はベンゼン環であり、かつベンゼン環は三環構造の中央にある、請求項1記載の素子。
  19. 下記式骨格部分を含む少なくとも1つの供与体-受容体ポリマーと; 少なくとも1つのn型受容体材料と; 少なくとも1つの溶媒とを含むインク組成物であって、該ポリマーの分子量が少なくとも10,000g/mol(Mn)である、前記インク組成物:
    Figure 2013504209
    。
  20. 供与体-受容体構造を含むポリマーであって、該受容体が下記式によって表され、該供与体が少なくとも1つのベンゾジチオフェン部分を含む、前記ポリマー:
    Figure 2013504209
    。
  21. (I)とは異なる少なくとも1つのさらなる受容体をさらに含む、請求項20記載のポリマー。
  22. 少なくとも1つの陰極と;
    少なくとも1つの陽極と;
    陰極と陽極との間に配置され、かつ少なくとも1つのp型材料および少なくとも1つのn型材料を含む、少なくとも1つの光起電力活性層であって、該p型材料が、下記式骨格部分を含む少なくとも6,000g/モル(Mn)の分子量を有する少なくとも1つの可溶性の供与体-受容体ポリマーを含む、前記少なくとも1つの光起電力活性層と
    を含み、少なくとも3%の素子電力変換効率を提供する、素子:
    Figure 2013504209
    。
  23. ポリマーが供与体-受容体構造を含み、かつ該ポリマーが、(I)以外の少なくとも1つの受容体を含む、請求項22記載の素子。
  24. Rが、置換されていてもよいアルキル、置換されていてもよい直鎖アルキル、置換されていてもよい分岐アルキル、置換されていてもよいアリール、置換されていてもよいアルキルアリール、置換されていてもよいアリールアルキル、置換されていてもよいアルコキシ、または置換されていてもよいアリールオキシを含む、請求項22記載の素子。
  25. 部分(I)が部分(IIA)の一部である、請求項22記載の素子:
    Figure 2013504209
    式中、A1は、チオフェン環の2位または5位において(I)に結合したチオフェン環を含む。
  26. 部分(I)が部分(IIB)の一部である、請求項22記載の素子:
    Figure 2013504209
    式中、A1およびA2はいずれも、チオフェン環の2位または5位において(I)に結合したチオフェン環を含む。
  27. 供与体が少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含む、請求項22記載の素子。
  28. 少なくとも6%の電力変換効率を有する、請求項22記載の素子。
  29. 少なくとも1つの陰極と;
    少なくとも1つの陽極と;
    陰極と陽極との間に配置され、かつ少なくとも1つのp型材料および少なくとも1つのn型材料を含む、少なくとも1つの光起電力活性層であって、該p型材料が、下記式の第1の受容体骨格部分を含む供与体-受容体構造を含む少なくとも1つのポリマーを含み、該供与体が、少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含み、該ポリマーが、(I)以外の少なくとも1つの第2の受容体を含む、前記少なくとも1つの光起電力活性層と
    を含む、素子:
    Figure 2013504209
    。
  30. (I)以外の第2の受容体が、ベンゾチアジアゾール構造を含む、請求項29記載の素子。
  31. (I)以外の第2の受容体が、ベンゾチアジアゾール構造を含み、第1の受容体のモル量が第2の受容体のモル量よりも大きい、請求項29記載の素子。
  32. (I)以外の第2の受容体が、ベンゾチアジアゾール構造を含み、第1および第2の受容体を組み合わせた構造の全モル量に対して第1の受容体のモル量が55%〜75%であり、かつ第2の受容体のモル量が25%〜45%である、請求項29記載の素子。
  33. (I)以外の第2の受容体が、ベンゾチアジアゾール構造を含み、第1および第2の受容体を組み合わせた構造の全モル量に対して第1の受容体のモル量が約65%であり、かつ第2の受容体のモル量が約35%である、請求項29記載の素子。
  34. ベンゾジチオフェン構造が少なくとも1つのアルキル置換基を含む、請求項29記載の素子。
  35. 少なくとも1つの陰極と;
    少なくとも1つの陽極と;
    陰極と陽極との間に配置され、かつ少なくとも1つのp型材料および少なくとも1つのn型材料を含む、少なくとも1つの光起電力活性層であって、該p型材料が、下記式の第1の受容体骨格部分を含む供与体-受容体構造を含む少なくとも1つのポリマーを含み、該ポリマーが、(I)以外の少なくとも1つの第2の受容体を含み、これはベンゾチアジアゾール構造を含む、前記少なくとも1つの光起電力活性層と
    を含む、素子:
    Figure 2013504209
    。
  36. 供与体が少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含む、請求項35記載の素子。
  37. 第1の受容体のモル量が第2の受容体のモル量よりも大きい、請求項35記載の素子。
  38. 第1および第2の受容体を組み合わせた構造の全モル量に対して第1の受容体のモル量が55%〜75%であり、かつ第2の受容体のモル量が25%〜45%である、請求項35記載の素子。
  39. 第1および第2の受容体を組み合わせた構造の全モル量に対して第1の受容体のモル量が約65%であり、かつ第2の受容体のモル量が約35%である、請求項35記載の素子。
  40. 供与体が少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含み、ベンゾジチオフェン構造が少なくとも1つのアルキル置換基を含む、請求項35記載の素子。
  41. 下記式の第1の受容体骨格部分を含む供与体-受容体構造を含む少なくとも1つのポリマーを含む組成物であって、該供与体が、少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含み、該ポリマーが、(I)以外の少なくとも1つの第2の受容体を含む、前記組成物:
    Figure 2013504209
    。
  42. (I)以外の第2の受容体が、ベンゾチアジアゾールである、請求項41記載の組成物。
  43. 下記式の第1の受容体骨格部分を含む供与体-受容体構造を含む少なくとも1つのポリマーを含む組成物であって、該ポリマーが、 (I)以外の少なくとも1つの第2の受容体を含み、これはベンゾチアジアゾール構造を含む、前記組成物:
    Figure 2013504209
    。
  44. 供与体が少なくとも1つのベンゾジチオフェン構造を含む、請求項43記載の組成物。
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