Bm雙加成物的受體材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬有機(jī)功能材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有二苯甲酮類衍生物和PC6(IBM雙加 成物的受體材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚合物光伏電池由于材料來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，易于大規(guī)模生產(chǎn)而在新能源領(lǐng)域 展現(xiàn)出巨大的潛力，受到各國(guó)的廣泛關(guān)注。影響聚合物太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率的因素很多， 其中開路電壓是影響太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率的主要因素之一，開發(fā)高LUMO能級(jí)受體則可以 實(shí)現(xiàn)提高電池開路電壓，進(jìn)而提升電池效率。富勒烯由于其特殊的電子結(jié)構(gòu)常用來(lái)被用作 聚合物光伏電池的電子受體材料。最常用受體材料為在1995年發(fā)現(xiàn)的[6, 6]苯基-C61-丁 酸甲酯（PC6(IBM)，與常用的受體P3HT相混合制成器件的效率一般在4%左右。但是，這個(gè) 數(shù)據(jù)明顯低于產(chǎn)品化的要求。其原因是，P3HT的HOMO能級(jí)與PC6(IBM的LUMO能級(jí)之差僅有 0. 8eV左右，這個(gè)數(shù)值較小，導(dǎo)致器件的開路電壓很低，一般在0. 6V左右，而光電轉(zhuǎn)換效率 同樣也很難再有提高。
[0003] 在高LUMO富勒烯衍生物中，最值得關(guān)注的是一些富勒烯二加成衍生物， 分子式如式II所示。例如李永舫等合成的C6(l雙茚加成產(chǎn)物ICBA(J.Am.Chem. Soc.，2010, 132, 1377-1382.)，其LUMO能級(jí)與PC6QBM相比提高了 0? 17eV，以P3HT為給體材 料，器件的開路電壓達(dá)到〇. 84V，經(jīng)過優(yōu)化后的光電轉(zhuǎn)化效率6. 5%。Hsu等合成的以雙二苯 甲基類富勒烯加成物DMPCBA(Chem.Mater.，2011，23 (17)，pp4056-4062.)為受體材料制備 的器件，開路電壓達(dá)到〇. 87V，效率5. 2%;以雙芐基富勒烯加成物0XCBA為受體制備的器件 開路電壓0. 83V，效率達(dá)到5. 31 %。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有二苯甲基類衍生物和PCeciBM雙加成物的受體材料，其特征在于，結(jié)構(gòu)式如 式I所示：
式中，R為氨、氣原子、碳原子數(shù)為1到20的直鏈或支鏈烷基，或碳原子數(shù)為1到20的 直鏈或支鏈烷氧基。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種具有二苯甲基類衍生物和PCwBM雙加成物的受體材料，其 特征在于，為如下結(jié)構(gòu)式的任意一個(gè)：
【專利摘要】本發(fā)明屬有機(jī)功能材料領(lǐng)域，涉及一種具有二苯甲基類衍生物和PC60BM雙加成物受體材料在聚合物光伏電池中的應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ所示。式中，R為氫或氟原子或碳原子數(shù)為1到20的直鏈或支鏈烷基或碳原子數(shù)為1到20的直鏈或支鏈烷氧基。這類聚合物可用于本體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的給體材料，該類衍生物可有效提高LUMO能，進(jìn)而可以提升聚合物光伏電池的開路電壓，最終提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率。
【IPC分類】H01L51-46, C07C69-616, C07C67-343, C07C69-65, C07C69-734
【公開號(hào)】CN104788313
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510124709
【發(fā)明人】陳冬, 鄧明哲, 卿輝, 李宗英, 陳鍵, 張志剛, 貢桂紅, 田戰(zhàn)懷
【申請(qǐng)人】西安近代化學(xué)研究所
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月20日