[发明专利]有机光电化合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本申请属于有机光电材料领域，具体涉及一种用于太阳能电池的有机光电化合物及其制备方法和应用。 

背景技术

太阳能是人类取之不尽、用之不竭、清洁无污染的可再生能源。太阳能发电（光伏）技术被认为是解决当前能源危机的最有效的方法之一。与传统的无机硅基太阳能电池相比，有机太阳能电池具有质量轻、成本低、可溶液处理、高的机械柔性、可制成大面积柔性器件等优点，具有诱人的应用前景。然而，目前的有机光伏电池能量的转换效率却与传统的硅基太阳能电池存在着较大的差距。通过分子结构的设计获得吸收光谱更加理想，能量转换效率更高的有机光电化合物对于整个有机光伏领域至关重要。与此同时，该有机光电化合物亦可应用于场效应晶体管、有机发光二极管器件的制备。 

发明内容

本发明的目的是提供一种新的用于太阳能电池的有机光电化合物，及其合成方法和应用。该有机光电化合物合成方法简单，容易纯化，结构确定。基于本发明中的有机光电材料制备的有机光伏器件具有较高的光电转化效率。 

本发明的技术方案： 

一种用于太阳能电池的有机光电化合物，由大的有机共轭单元体系和烷烃或类烷烃结构组成，为具有金属光泽的黑色固体粉末，其化合物的化学结构如通式（ ）所示：

(I)

其中：

R₁, R₂分别为H、C₁-C₃₀烷基、C₁-C₃₀烷基取代基，C₃-C₃₀环烷基、C₃-C₃₀环烷基取代基、C₁-C₃₀烷氧基、C₁-C₃₀烷硫基、卤代C₁-C₃₀烷基、卤代C₃-C₃₀环烷基、卤代C₁-C₃₀烷氧基，卤代C₁-C₃₀烷硫基，且R₁与R₂可以相同也可以不同；烷基基团可以是任意取代的，亦即取代或未取代的，当被取代时，取代基团选自下列基团：环烷基、芳基、杂芳基、杂脂环基、羟基、烷氧基、芳氧基、巯基、烷硫基、芳硫基、氰基、卤代、羰基、硫代羰基、O-氨基甲酰基、N-氨基甲酰基、O-硫代氨基甲酰基、N-硫代氨基甲酰基、C-酰氨基、N-酰氨基、S-亚磺酰氨基、N-亚磺酰氨基、C-羧基、O-羧基、异氰酸根合、氰硫基、异硫氰酸根合、硝基、甲硅烷基、三卤代甲烷磺酰基、-NR’R’’或包括单-和二-取代的氨基基团在内的氨基，及其被保护的衍生物；环烷基基团可以是任意取代的，亦即取代或未取代的；当被取代时，取代基团选自下列基团：环烷基、芳基、杂芳基、杂脂环基、羟基、烷氧基、芳氧基、巯基、烷硫基、芳硫基、氰基、卤代、羰基、硫代羰基、O-氨基甲酰基、N-氨基甲酰基、O-硫代氨基甲酰基、N-硫代氨基甲酰基、C-酰氨基、N-酰氨基、S-亚磺酰氨基、N-亚磺酰氨基、C-羧基、O-羧基、异氰酸根合、氰硫基、异硫氰酸根合、硝基、甲硅烷基、三卤代甲烷磺酰基、-NR’R’’或包括单-和二-取代的氨基基团在内的氨基，及其被保护的衍生物；

n选取自正整数1-5；

A₁、A₂为有机共轭单元，即具有芳香性或与其它单元能形成分子内共轭的有机分子单元，其选自如下的基团1-3，A₁和A₂可以相同也可以不同，

上述A₁、A₂选用的基团中R₃为H、C₁-C₃₀烷基、C₁-C₃₀烷基取代基、C₃-C₃₀环烷基、C₃-C₃₀环烷基取代基、C₁-C₃₀烷氧基、C₁-C₃₀烷硫基或其卤素取代的衍生物，所述卤素系指溴、氯、氟或碘。

所述有机光电化合物，其化学结构式优选为（2）或式（3）所示： 

(2)