[发明专利]一类醌式结构化合物作受体材料在太阳能电池中的应用

摘要

本发明提供了一类醌式结构化合物作受体材料在太阳能电池中的应用。该类化合物具有较强的电子离域和电荷转移导致较窄的光学带隙和强的光学吸收性质，最大吸收截止波长拓展到近红外区，活性层吸光性能好，形貌调节简单的特点；本发明提供了该类化合物进行溶液加工制备有机太阳能电池器件的方法。以化合物DPPMDPC6为受体材料与商业化的给体材料PTB7制备电池器件产生的开路电压为0.88 V，短路电流为12.84 mA/cm²，光电转换效率达到6.12%。本发明为醌式结构化合物作受体材料在有机太阳能电池器件中提供新的思路。

主权项

1.一类醌式结构化合物作受体材料在太阳能电池中的应用，其特征在于，结构如式I所示，标记为DPPMDPC6，    式IDPPMDPC6作受体材料在有机太阳能电池中的制备过程如下：（1）氧化铟锡（ITO）玻璃依次经过水、去离子水、丙酮和异丙醇超声清洗15 min后，用紫外‑臭氧发生装置处理20 min，在2000 rpm下旋涂0.10 mL的聚对苯乙烯磺酸：聚二氧乙基噻吩（PEDOT:PSS）溶液后保持ITO/PEDOT:PSS在120℃下烘10 min。（2）在N2气氛下将化合物作受体材料与给体材料PTB7按不同质量比及质量浓度溶解于氯苯得到混合溶液，在2000 rpm下旋涂30 μL混合溶液于ITO/PEDOT:PSS表面，得到光伏活性层后暴露在不同溶剂下进行溶剂退火处理1 min，后在2000 rpm下旋涂15 μL不同浓度poly [(9,9‑bis(3’‑(N,N‑dimethylamino)propyl)‑2,7‑fluorene)‑alt‑2,7‑(9,9–dioctylfluorene)]（PFN）的甲醇溶液制备电子传输层，在真空度2×10‑4 Pa 下蒸镀100 nm的铝电极，制备面积为2 mm×2 mm的有机太阳能电池器件。