一种小分子空穴传输材料、制备方法、应用及钙钛矿电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115746019A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211580276.2(22)申请日2022.12.09(71)申请人南京信息职业技术学院地址210046江苏省南京市栖霞区文澜路99号(72)发明人黄红艳侯平平谭立容(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224专利代理师候晓燕(51)Int.Cl.C07D495/14(2006.01)C07D409/14(2006.01)H10K85/60(2023.01)H10K30/86(2023.01)权利要求书3页说明书12页附图5页(54)发明名称一种小分子空穴传输材料、制备方法、应用及钙钛矿电池(57)摘要本发明属于有机光电材料技术领域，具体涉及一种小分子空穴传输材料、制备方法、应用及钙钛矿电池。小分子空穴传输材料结构式如式DTCz‑TPA或式TCz‑TPA所示。本发明提供的有机小分子空穴传输材料具有热稳定性好，空穴迁移率高，良好的成膜性，在非掺杂的条件下，应用到反式钙钛矿太阳能电池器件中，光电转换效率达到16％左右，本发明提供的小分子空穴传输材料有望在钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池、有机场效应晶体管等其它光电半导体器件领域获得广泛应用。CN115746019ACN115746019A权利要求书1/3页1.一种小分子空穴传输材料，其特征在于，结构式如式DTCz‑TPA或式TCz‑TPA所示：其中，R1选自直链烷基、支链烷基；R2选自直链烷基、支链烷基、直链烷氧基、支链烷氧基、直链烷巯基、支链烷巯基、芳基、卤素、羧基、氰基。2.一种小分子空穴传输材料的制备方法，其特征在于，式DTCz‑TPA所示的小分子空穴传输材料的制备方法包括，化合物6、化合物3、第六催化剂、第六配体和第六有机溶剂混合后，在惰性氛围下反应、分离提纯后得到式DTCz‑TPA所示的小分子空穴传输材料，合成路线如下：式TCz‑TPA所示的小分子空穴传输材料的制备方法包括，化合物5、烷基取代的2，7‑二溴咔唑、第五有机溶剂和第五催化剂混合后，在惰性氛围下反应、分离提纯后得到式TCz‑TPA所示的小分子空穴传输材料，合成路线如下：其中，R选自烷基；R1选自直链烷基、支链烷基；R2选自直链烷基、支链烷基、直链烷氧基、支链烷氧基、直链烷巯基、支链烷巯基、芳基、卤素、羧基、氰基。3.根据权利要求2所述的一种小分子空穴传输材料的制备方法，其特征在于，所述化合物5的制备方法包括，S1：化合物1、溴苯、碱、第一催化剂、第一配体和第一有机溶剂混合后，在惰性氛围下反应、分离提纯后得到化合物2，合成路线如下：S2：化合物2、N‑溴代琥珀酰亚胺和第二有机溶剂混合后反应、分离提纯后得到化合物3，合成路线如下：2CN115746019A权利要求书2/3页S3：化合物3、2‑噻吩硼酸或2‑噻吩硼酸酯、碱、第三催化剂和第三有机溶剂混合后，在惰性氛围下反应、分离提纯后得到化合物4；或者，化合物3、2‑噻吩锡试剂、第三配体、第三催化剂和第三有机溶剂混合后，在惰性氛围下反应、分离提纯后得到化合物4；合成路线如下：S4：化合物4与第四有机溶剂混合均匀后在低温条件下与锂试剂混合、反应后在低温条件下注入锡试剂，反应提纯后得到化合物5，合成路线如下：4.根据权利要求3所述的一种小分子空穴传输材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述第一有机溶剂包括甲苯、氯苯、二氧六环、乙二醇二甲醚、四氢呋喃中的一种或多种；所述碱包括叔丁醇钾、叔丁醇钠、碳酸钾、碳酸铯中的一种或多种；所述第一催化剂包括三二亚苄基丙酮二钯、醋酸钯、双(二亚芐基丙酮)钯中的一种或多种；所述第一配体包括三(邻甲基苯基)磷、三(叔丁基)磷中、三叔丁基膦四氟硼酸的一种或多种。5.根据权利要求3所述的一种小分子空穴传输材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述第二有机溶剂包括四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷中的一种或多种。6.根据权利要求3所述的一种小分子空穴传输材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述第三有机溶剂包括甲苯、苯、氯苯、四氢呋喃中的一种或多种；所述的碱包括碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种；所述第三催化剂包括四(三苯基膦)钯、醋酸钯、二氯二三苯基膦钯、三(二亚苄基丙酮)二钯、双(乙腈)氯化钯、三(邻甲苯基)膦中的一种或多种；第三配体为三环己基膦。7.根据权利要求3所述的一种小分子空穴传输材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3CN115746019A权利要求书3/3页S4中，所述第四有机溶剂包括四氢呋喃、二氯甲烷、乙醚中的一种或多种，所述低温条件为‑78℃；所述锂试剂包括正丁基锂、叔丁基锂、二异丙基氨基锂中的一种或多种；所述锡试剂包括三甲基氯化锡、三丁基氯化锡中的