[发明专利]一种乙烯基共轭三芳胺类电荷传输材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种乙烯基共轭三芳胺类电荷传输材料及其制备方法。所述乙烯基共轭三芳胺类电荷传输材料的化学结构式如式（I）所示：本发明所述新型电荷传输材料制备所利用的原料成本低廉，所用的合成方法简单、方便，所合成的材料经过光物理性质（紫外、荧光）测试、电化学性能测试和热稳定性测试，表明电荷传输材料的性能良好，有着优良的热稳定性，能级可以与钙钛矿材料相匹配，可应用于钙钛矿太阳能电池。

技术领域

本发明属于光电材料技术领域。更具体地，涉及一种乙烯基共轭三芳胺类电荷传输材料及其制备方法。

背景技术

信息时代的到来，激光打印机、复印机、激光传真机已逐步普及，成为办公室自动化的标准设备，这些设备的关键部件是有机光导体鼓，而有机光导体鼓的核心是有机光电导体材料。有机光电导体材料主要由电荷产生材料和电荷传输材料两部分组成，两种材料的优劣将直接决定有机光导体材料的综合性能。有机电荷传输材料在有机光导体材料中为载流子的传输提供了有效通道，是器件不可或缺的组成部分也是有机电子材料研究的重点。

另外，有机电荷传输材料不仅可应用于有机光导体鼓中，在太阳能电池中也有着广泛的用途。空穴传输材料是电荷传输材料的其中一类，它是构成高效钙钛矿太阳能电池的重要组分之一。

目前使用最多并商业化的空穴传输材料为2,2’,7,7’-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9’-螺二芴(spiro-OMeTAD)。但是，spiro-OMeTAD的合成提纯较为繁琐，价格昂贵，严重制约了钙钛矿太阳能电池的发展和推广使用。钙钛矿太阳能电池作为光伏领域中的希望之星，已经成为再生能源领域的热点研究方向。因而作为构成高效钙钛矿太阳能电池的重要组分之一的空穴传输材料的研究也具有极其重大的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有上述现有技术的缺陷和不足，提供一种可供选择的可应用于激光打印机感光鼓和太阳能电池中的电荷传输材料。

本发明的目的是提供一种新型的乙烯基共轭三芳胺类电荷传输材料。

本发明另一目的是上述新型电荷传输材料的制备方法。

本发明的再一目的是提供所述新型电荷传输材料的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种乙烯基共轭三芳胺类电荷传输材料，其化学结构式如式(I)所示：

式(I)中：

Ar₁为：

Ar₂为：

优选地，式(I)中，Ar₁和Ar₂有三种方式取代，分别如下：

三种取代方式所得乙烯基共轭三芳胺类电荷传输材料分别为BBT-OMe、BBS-OMe和BSS-OMe，结构式如下所示：

另外，上述三种乙烯基共轭三芳胺类电荷传输材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)BBT-OMe的合成步骤如下：

S1.对溴溴苄与亚磷酸三乙酯的加热反应，得到无色油状物；

S2.步骤S1所得无色油状物与4,4’-二溴二苯甲酮、叔丁醇钾和四氢呋喃加热反应，得到白色固体；

S3.步骤S2中所得白色固体与4,4'-二甲氧基二苯胺、三(二亚苄基丙酮)二钯、叔丁醇钠、三叔丁基磷和甲苯加热反应，得到新型电荷传输材料BBT-OMe；

(2)BBS-OMe的合成步骤如下：