[发明专利]基于苯并二噻吩-4;8-二酮的(D-A)n+1D型齐聚物光伏供体材料的合成及应用

说明书

本发明涉及一类基于苯[1,2‑c:4,5‑c']并二噻吩‑4,8‑二酮(BDD)电子受体单元、具有(D‑A)_n+1D(n＝1,2…)构架的齐聚物光伏供体材料的合成及其在有机太阳能电池中的应用。该齐聚物包含噻吩、苯、苯并二噻吩及其衍生物推电子(D)单元，BDD及其衍生物受电子(A)单元，可作为一类供体材料广泛用于溶液加工型有机太阳能电池。当光活性层供体材料为5BDTBDD，受体材料为3,9‑二(2‑亚甲基‑3‑(1,1‑二氰基甲基)吲哚酮)‑5,5,11,11‑四(4‑己基苯基)‑二硫烯[2,3d:2',3'd]‑s‑吲哚[1,2‑b:5,6']二噻吩(ITIC)，供体与受体质量比为1:0.8时，其本体异质结齐聚物太阳能的最高能量转化效率达到7.89％。本发明以齐聚物为电子供体材料，非富勒烯ITIC为电子受体材料构建有机太阳能电池，实现了器件的高效能量转换。

技术领域

本发明涉及一类基于苯并二噻吩二酮(BDD)电子受体单元，具有(D-A)_n+1D(n＝1,2......)构架的齐聚物光伏供体材料的合成及其在齐聚物太阳能电池器件中的应用。这类齐聚物可作为电子供体材料广泛用于溶液加工型太阳能电池。当器件的电子受体材料为3,9-二(2-亚甲基-3-(1,1-二氰基甲基)吲哚酮)-5,5,11,11-四(4-己基苯基)-二硫烯[2,3d:2',3'd]-s-吲哚[1,2-b:5,6']二噻吩(ITIC)，供体与受体质量比为1:0.8时，其本体异质结齐聚物太阳能器件的最高能量转化效率达到7.89％。本发明首次以(D-A)_n+1D型齐聚物为供体材料，ITIC为非富勒烯受体材料制作有机太阳能电池，实现了器件的高效能量转换。

背景技术

21世纪的今天，太阳能因为具有分布广泛，无地域限制，取之不尽用之不竭，清洁无污染等优点已成为新能源的发展方向。目前，人类利用太阳能主要包括三种形式：光电转换、光热转换以及光化转换。其中，有机太阳能电池(OSCs)通过光电转换，能够实现对太阳能的直接利用以及有效储存，被受到广泛关注。