[发明专利]一种寡聚噻吩类有机小分子及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种寡聚噻吩类有机小分子及其制备方法和应用；该有机小分子为含噁二唑的寡聚噻吩类有机小分子化合物，其具有较好的热稳定性和良好的溶解性，且在紫外‑可见光区具有较宽的吸收光谱，将其作为光伏材料应用到有机小分子太阳能电池，表现出较好的光电转换功能，且其还具有较好的抗菌作用，可以作为革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌等抗菌类药物使用。

技术领域

本发明涉及一种有机小分子光伏材料及其制备方法和应用，特别涉及一种寡聚噻吩类有机小分子及其制备方法和在有机小分子太阳能电池中的应用或者在抑菌药物中的应用，属于有机光电材料领域和生物医药领域。

背景技术

当今世界，伴随着人类文明的长足进步和社会、经济的迅猛发展，人类对能源的需求量越来越多。但是，人们对作为常规能源的化石燃料的过度使用导致了能源危机，这使得人们开始寻找和开发新能源。太阳能作为清洁环保的可再生能源受到越来越多的重视，将太阳能转化为电能的太阳能电池成为了科学家研究的热点。有机光伏材料具有材料合成容易、质量轻、可大范围操作、成本低、柔韧性好和大规模应用等优点，引起了广泛关注。有机光伏材料主要有机小分子材料和聚合物材料。聚合物材料存在提纯困难、器件效率重复性差等一些不足，这在一定程度上限制了聚合物的应用。然而，有机小分子材料具有结构明确、易于纯化及重复性好等优点，因此有机小分子光伏材料的研究成为太阳能电池的研究热点。

近几年来，有机小分子光伏材料发展与应用非常迅速。2010年，Tyler课题组报道了Pechmann有机小分子光伏材料，其能量转化效率不到2％。2012年，Heeger 课题组报道了有机小分子材料p-DTS(PTTh₂)₂光电转化效率达到6.7％。2014年， Yin课题组报道了基于三苯胺和DPP的四种有机小分子光伏材料，最高转化率为 4％。随着科学技术的不断发展，有机小分子在太阳能电池中的应用不断创新，最新报道的有机小分子太阳能电池最高转化效率达到12.50％，几乎可以和聚合物材料在太阳能电池中的应用相媲美。但是现有技术中可以作为有机小分子太阳能电池光伏材料的有机化合物数量有限，难以满足现有的需求。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种溶解性好、热稳定性好及具有较宽吸收光谱的新型含噁二唑修饰的寡聚噻吩类有机小分子化合物。

本发明的另一个目的是在于提供所述寡聚噻吩类有机小分子作为光伏材料在有机小分子太阳能电池中的应用，其表现出较好的光伏性能，单层光电转换效率超过1％。

本发明的第三个目的是在于提供所述寡聚噻吩类有机小分子作为抑菌药物上的应用，特别是对革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌的生长具有较好的抑制作用。

本发明的第四个目的是在于提供一种操作简单、反应条件温和的制备所述寡聚噻吩类有机小分子的方法。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种寡聚噻吩类有机小分子，其具有式1结构：

R和R1独立选择C₁～C₁₀的烷基。

优选的方案，R为C₄～C₈的烷烃基；更优选为C₆H₁₃。

优选的方案，R₁为C₅～C₉的烷烃基，更优选为C₈H₁₇。

本发明还提供了一种所述的寡聚噻吩类有机小分子的应用，将其作为光伏材料应用于有机小分子太阳能电池。

优选的方案，所述寡聚噻吩类有机小分子应用于制备有机小分子太阳能电池器件。