非富勒烯电子受体材料与有机光伏电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112390813A(43)申请公布日2021.02.23(21)申请号201910757583.5(22)申请日2019.08.16(71)申请人位速科技股份有限公司地址中国台湾桃园市(72)发明人张纯凤黄懿萱李梓源何嘉兴庄子融柯崇文施宏旻(74)专利代理机构隆天知识产权代理有限公司72003代理人于磊陈曦(51)Int.Cl.C07D495/04(2006.01)C07D495/22(2006.01)C07D513/22(2006.01)H01L51/46(2006.01)权利要求书5页说明书27页附图2页(54)发明名称非富勒烯电子受体材料与有机光伏电池(57)摘要一种如式(I)所示的非富勒烯电子受体材料与一种其有源层包括前述非富勒烯电子受体材料的有机光伏电池。以本发明的非富勒烯电子受体材料作为电子受体时，能有效提升有机光伏电池的能量转换效率(PCE)。CN112390813ACN112390813A权利要求书1/5页1.一种非富勒烯电子受体材料，如下式(I)所示：[式(I)]其中，A为2CN112390813A权利要求书2/5页3CN112390813A权利要求书3/5页B与C分别为1-2341234X、X、X与X分别为氢、卤素或C1～C30烷基，且X与X至少一种为卤素，X与X至少一种为卤素；555Y为NR、O、S、Se、Si(R)2或C(R)2；Z为O、S、Se或NR5；1R为氢、卤素、C1～C30烷基、C1～C30烷氧基、C1～C30烷基芳基或C1～C30烷基杂芳基；4CN112390813A权利要求书4/5页2R为氢、卤素、C1～C30烷基或C1～C30烷氧基；及345R、R与R分别为氢或C1～C30烷基。2.如权利要求1所述的非富勒烯电子受体材料，其中，A为3.如权利要求2所述的非富勒烯电子受体材料，其中，A为1R为C1～C30烷基或C1～C30烷基苯基。4.如权利要求2所述的非富勒烯电子受体材料，其中，A为1R为氢、C1～C30烷基苯基或C1～C30烷基噻吩。5.如权利要求2所述的非富勒烯电子受体材料，其中，A为R1为氢，Y为NR5，Z为S。16.如权利要求3所述的非富勒烯电子受体材料，其中，R为C3～C13烷基或C1～C11烷基苯基。7.如权利要求1所述的非富勒烯电子受体材料，其中，X1-、X2、X3与X4分别为氢或卤素。8.如权利要求7所述的非富勒烯电子受体材料，其中，X1与X3为卤素，X2与X4为氢。9.如权利要求1所述的非富勒烯电子受体材料，其中，B与C分别为5CN112390813A权利要求书5/5页10.一种有机光伏电池，包含一有源层，该有源层包括如权利要求1所述的非富勒烯电子受体材料。11.如权利要求10所述的有机光伏电池，其中，该有源层还包括共轭聚合物。12.如权利要求10所述的有机光伏电池，还包含一电子传输层、一空穴传输层、一正极及一负极，该电子传输层与该空穴传输层分别位于该有源层的两相反侧，该负极位于该电子传输层相反于该有源层的一侧，该正极位于该空穴传输层相反于该有源层的一侧。6CN112390813A说明书1/27页非富勒烯电子受体材料与有机光伏电池技术领域[0001]本发明是有关于一种非富勒烯电子受体材料与一种包括前述非富勒烯电子受体材料的有机光伏电池，特别是指一种具有多稠环结构的噻吩(thiophene)架桥衍生物的非富勒烯电子受体材料与一种包括前述非富勒烯电子受体材料的有机光伏电池。背景技术[0002]随着时代的演进，如煤炭、石油、天然气与核能等能源的消耗量日益渐增，能源危机也逐渐浮现。太阳能发电是一种可再生且可降低环境污染的环保发电方式。第一代的太阳能电池以硅晶(silicon)太阳能电池为大宗，其具有高光电转换率。第二代的太阳能电池为薄膜(thin-film)型的碲化镉(CdTe)太阳能电池，其原料毒性与制作方法对环境有较大的污染。第三代的有机太阳能电池随的蕴育而生，其包含了染料敏化电池(dye-sensitizedsolarcell；DSSC)、奈米结晶电池与有机光伏电池(organicphotovoltaics；OPV)。与需利用真空制程镀膜制作的无机材料相比，有机光伏电池可利用浸涂、旋转涂布、狭缝式涂布、网版印刷、喷墨印刷等方法制作，更易实现低成本及大规模的生产。其中，新一代的有机光伏电池是以有机电子受体材料搭配共轭聚合物(电子给体材料)作为光伏主要吸收层(有源层)的材料。新一代的有机光伏电池具有几项优点：(1)质量轻且制作成本低；(2)具有可挠性；(3)器件结构可设计性强；及(4)适用于液相制程(即可大面积湿式涂布)。[0003]新一代的有机光伏电池除了具有前述诸多优点外，其在有源层中的电子给