[发明专利]一种单/双咔唑空穴传输材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种单/双咔唑空穴传输材料及其制备方法和应用，所述单/双咔唑空穴传输材料的化学结构通式如式I所示；所述空穴传输材料以N‑乙基咔唑或N,N'‑联咔唑为核心，同时以烷氧基或烷硫基取代的三苯胺为侧基，并且在核心和侧基之间引入烯键或炔键来增大共轭体系以及调控其分子堆积能力和空穴传输能力。本发明所合成的材料经过光物理性质(紫外、荧光)测试、电化学性能测试和光伏器件性能测试，表明电荷传输材料的性能良好，而且该材料具有合成简单，原料成本低廉，性能高效等特点，可作为空穴传输材料应用于有机感光鼓、有机发光二极管和太阳能电池等光电器件，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及光电材料技术领域，更具体地，涉及一种单/双咔唑空穴传输材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着科技不断的发展，光电技术与人们的生活也愈加密切，有机光导鼓(OPC)、有机发光二极管(OLED)以及太阳能电池等新兴技术的地位愈加重要。OPC是一种重要的信息功能材料，可广泛应用于静电复印、全息拍照、激光打印等。而OPC的关键材料之一就是电荷传输材料，同时电荷传输材料在OLED中为载流子的传输提供了有效通道，是OLED器件不可缺少的组成部分，也是电子材料的研究重点。OLED在当代的显示技术中具有众多优点，分辨率高、响应速度快、超轻薄、色彩丰富等，被认为是最具发展前景的新一代显示器。在以染料敏化电池和有机太阳能电池为代表的太阳能电池中，新生代钙钛矿太阳能电池(PSCs)具有材料来源丰富、成本低廉、转换效率高等优点，PSCs作为新兴的太阳能技术，受到业界的广泛关注，而提升转换效率一直是PSCs的研究热点。

空穴传输材料不仅是OPC和OLED器件的重要组成部分，也是构成钙钛矿太阳能电池不可或缺的组成部分。目前应用于PSCs的空穴传输材料主要为三苯胺结构，运用最多的是spiro-OMeTAD，缺少更多可供选择的空穴传输材料。而且，spiro-OMeTAD的合成成本昂贵、合成路线复杂、反应条件苛刻，因此需要开发高性能的空穴传输材料，同时降低合成成本、简化合成路线、提高转化效率成为目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供一种单/双咔唑空穴传输材料。

本发明的另一目的在于提供所述单/双咔唑空穴传输材料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述单/双咔唑空穴传输材料的应用。

本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：

一种单/双咔唑空穴传输材料，其化学结构通式如式I所示：

其中R选自*-CH₂CH₃或咔唑衍生物；Ar选自Ar₁、Ar₂或Ar₃：

R₁选自OCH₃、OCH₂CH₃、O(CH₂)₂CH₃、SCH₃、SCH₂CH₃或S(CH₂)₂CH₃。

本发明的单/双咔唑空穴传输材料是以N-乙基咔唑或N,N'-联咔唑为核心，同时以烷氧基或烷硫基取代的三苯胺为侧基，并且进一步在核心和侧基之间引入烯键或炔键来增大共轭体系以改善其分子堆积能力和空穴传输能力，合成所得的空穴传输材料成本低，有良好的空穴传输能力以及良好的光电转化效率，在OPC、OLED和太阳能电池等领域中具有较高的应用价值。

优选地，所述咔唑衍生物为Ar选自Ar₁、Ar₂或Ar₃：