[发明专利]一种具有宽光谱吸收的有机太阳能电池材料

权利要求书

1.一种具有宽光谱吸收的有机太阳能电池材料，其特征在于：所述的有机太阳能电池材料为氟硼二吡咯-富勒烯共轭物，其分子式为：C_127+m+4nH_56+2m+8nBF₂N₅O₂，m = 1-5, n = 0-6。

2.根据权利要求1所述的具有宽光谱吸收的有机太阳能电池材料，其特征在于：所述的氟硼二吡咯-富勒烯共轭物的化学结构式如下：

。

3.一种制备如权利要求1所述的具有宽光谱吸收的有机太阳能电池材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）以2,4-二甲基吡咯、4-羟基苯甲醛、2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌和三氟化硼乙醚为起始原料，合成化合物1a，其结构式为；

（2）接着以1a、4-[二(4-R基苯基）胺基]苯甲醛，R=C_2nH_2n+1，n = 0-6为起始物，合成化合物1b，其结构式为；

（3）再以1b和二溴代烷C_m+1H_2(m+1)Br₂，m = 1-5为起始物，合成化合物1c，其结构式为；

（4）然后以1c和4-羟基苯甲醛为起始物，合成化合物1d，其结构式为；

（5）最后以1d、C₆₀和肌氨酸为起始物，合成氟硼二吡咯-富勒烯共轭物1e。

4.根据权利要求3所述的具有宽光谱吸收的有机太阳能电池材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）的制备过程包括：将2,4-二甲基吡咯、对羟基苯甲醛按摩尔比为2-5：1-2加入四氢呋喃中，往该溶液中加入1-2滴三氟乙酸，于10-30℃下反应20-24小时，然后加入1-2倍当量的2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌，继续反应3-6小时后，三乙胺和三氟化硼乙醚按当量为33-43：40-50在冰浴条件下加入反应体系中，反应结束后用硅藻土过滤除去黑色固体，旋转蒸发除去四氢呋喃，剩余物用二氯甲烷溶解，用水和碳酸氢钠溶液洗涤粗产品，随后以二氯甲烷为洗脱剂，硅胶柱层析分离得到化合物1a。

5.根据权利要求3所述的具有宽光谱吸收的有机太阳能电池材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）的制备过程包括：将化合物1a、4-[二(4-R基苯基）胺基]苯甲醛按摩尔比为1-2：5-25，并加入1：1.2的冰乙酸和哌啶以及少量的无水高氯酸镁，在苯中回流反应4-12小时，同时用分水器除去反应过程中生成的水，反应结束后蒸去溶剂，随后以石油醚-二氯甲烷为洗脱剂，硅胶柱层析分离得到化合物1b。

6.根据权利要求3所述的具有宽光谱吸收的有机太阳能电池材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）的制备过程包括：将二溴代烷、碳酸钾以及化合物1b按摩尔比为2-25：2-15：1-2，在丙酮中回流反应4-10小时，反应结束后蒸去溶剂，以二氯甲烷和蒸馏水萃取粗产品，收集有机层，随后以石油醚-二氯甲烷为洗脱剂，硅胶柱层析分离得到化合物1c。

7.根据权利要求3所述的具有宽光谱吸收的有机太阳能电池材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）的制备过程包括：将对羟基苯甲醛、碳酸钾、化合物1c按摩尔比为2-10：2-15：1-2，在丙酮中回流反应5-18小时，反应结束后蒸去溶剂，以二氯甲烷和蒸馏水萃取粗产品，收集有机层，随后以石油醚-二氯甲烷为洗脱剂，硅胶柱层析分离得到化合物1d。

8.根据权利要求3所述的具有宽光谱吸收的有机太阳能电池材料的制备方法，其特征在于：步骤（5）的制备过程包括：将C₆₀、肌氨酸、化合物1d按摩尔比为2-5：5-25：1-2，在甲苯中回流反应4-16小时；反应结束后蒸去溶剂，随后以石油醚-二氯甲烷为洗脱剂，硅胶柱层析分离得到氟硼二吡咯-富勒烯共轭物1e。

9.根据权利要求5、6、7或8所述的具有宽光谱吸收的有机太阳能电池材料的制备方法，其特征在于：所述的石油醚-二氯甲烷的体积比为1：1-3。

10.一种如权利要求1所述的氟硼二吡咯-富勒烯共轭物在制备有机太阳能电池器件中的应用。