[发明专利]A-D-A型水/醇溶共轭小分子及其在有机电子器件中的应用

说明书

本发明涉及A‑D‑A型水/醇溶共轭小分子及其在有机光电器件中的应用。所述的A‑D‑A型水/醇溶共轭小分子有A、B、C、D四个部分。A为具有吸电子性质的共轭单元，B为桥键连接A与D共轭单元，C为含有极性基团的水/醇溶侧链，D为具有给电子性质共轭单元。所述A‑D‑A型共轭小分子可使用醇、水等强极性溶剂加工，适合制作复杂的光电器件。所述A‑D‑A型水/醇溶共轭小分子能够作为阴极界面修饰材料应用在有机光电器件中，改善器件性能。

技术领域

本发明涉及有机光电材料领域，具体涉及一类A-D-A型水/醇溶共轭小分子及其在有机光电器件中的应用。

背景技术

太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，开发利用太阳能对于解决目前日益严重的能源危机及环境问题具有非常重要的意义，近年来越来越多的科学家投入到光伏技术的研究中来。

其中以无机硅为代表的无机太阳能电池已经进行了产业化，应用于人们的生活中，然而由于其具有高污染、高能耗、造价高等不可忽视的缺点，使其大规模发展应用受到了很大的限制。有机太阳电池作为一种新型光伏技术，具有全固态、柔性、可实现半透明、光伏材料性质可调范围宽、具有大面积低成本制备潜力等突出优点，具有较大的市场应用前景，因此有机太阳能电池引起越来越多的关注。

界面修饰材料于有机太阳电池的性能非常重要。优良的界面材料可以提高有机太阳电池电荷的收集能力，提高电池器件的填充因子，从而提高电池器件的能量转换效率。同时，发明高迁移率可制厚膜的界面材料对于未来有机太阳电池的大面积生产具有十分重要的意义。本发明发展了一类A-D-A型水/醇溶共轭小分子作为界面材料，其具有自掺杂的性质，可以提高有机太阳电池器件的电荷收集能力，提高电池器件的填充因子，提高电池器件的能量转换效率，同时在制作厚膜界面材料方面具有一定的潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供A-D-A型水/醇溶共轭小分子及其在有机光电器件中的应用，该类小分子具有结构明确、分子量确定、易合成纯化、批次重复性高等特点，其可以提高有机电池器件的电荷收集能力、填充因子，提高电子器件的能量转换效率。

本发明技术方案如下：

A-D-A型水/醇溶共轭小分子，具有以下结构：

其中，A为具有吸电子性质的共轭单元，所述共轭单元为苝酰亚胺、萘酰亚胺、均苯四甲酰胺、邻苯二甲酰胺、3,4-噻吩二甲酰亚胺、吡咯并吡咯二酮、异靛蓝、苯并噻二唑、萘并二噻二唑、喹喔啉并噻二唑、苯并二噻二唑、富勒烯；其中，B为连接A与D共轭单元的桥键，所述桥键为双键、三键、噻吩、呋喃、苯、并噻吩、联噻吩、并呋喃；其中，D为具有给电子性质的共轭单元，所述共轭单元为噻吩、呋喃、苯、并噻吩、联噻吩、并苯、并呋喃、芴、咔唑、硅芴、苯并二噻吩、苯并二硒吩、苯并二呋喃、吩噻嗪、吩噁嗪、噻吩并环戊二烯、噻吩并吡咯、噻吩并噻咯、吲哚芴、吲哚咔唑、三苯胺；其中，C为共轭单元D的侧链，所述侧链C包括极性基团，所述C为水/醇溶侧链(水或醇溶侧链)。

进一步地，A为具有吸电子性质的共轭单元，具有如下结构中的一种以上：

进一步地，B为连接A与D共轭单元的桥键，具有如下结构中的一种以上：

进一步地，D为具有给电子性质的共轭单元，具有如下结构中的一种以上：