[发明专利]一系列含吲哚啉衍生物结构的不对称方酸菁小分子及其应用

摘要

本发明提供一系列新型不对称方酸菁小分子及其运用。通过在方酸四元环两端引入不同的富电芳香单元作为给体单元，设计合成了一系列低带隙的不对称方酸菁小分子光伏材料，其在可见及近红外光区具有强烈的吸收，吸收光谱覆盖400-900nm；其HOMO、LUMO与受体材料PCBM的能级匹配良好，获得高的开路电压，而且这类化合物都具有良好的溶解性和成膜性，使其可应用于低成本的溶液加工本体异质结有机太阳能电池器件。以不对称方酸小分子为给体材料的有机太阳能电池器件性能可达到：白光1.5G（100mw/cm²）照射下，开路电压（V_oc）=0.72-1.05V，短路电流（J_sc）=8.80-12.67mA/cm²，填充因子（FF）=0.38-0.55，光电转化效率（PCE）=2.41-6.10%。

主权项

一系列具有通式Ⅰ结构的不对称方酸菁小分子，X、Y代表不同富电芳香环单元，其结构特征在于：所述X为如下基团1~4中的任意一个，其中R₁，R₃，R₄，R₅为氢原子 或氟原子 或氰基，R₂为碳原子数为1‑20的直链或支链的烷基 或苯烷基；基团1：基团2：基团3：基团4：所述Y为如下基团5~8中的任意一个，基团5：基团6：基团7：基团8：基团5, 6, 7, 8中R₁、R₂、R₃和R₄为相同或不相同的氢原子 或氟原子 或氰基。