基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料及应用

本发明属于有机半导体光电材料，具体涉及基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料及应用。

背景技术：

1、太阳能电池在未来将成为最有前途的新能源器件之一，随着自组装小分子在太阳能电池中应用越来越广泛，并因为其独特的性能和提高太阳能电池性能和稳定性的能力而成为研究热点。

2、自组装分子(sams)作为选择性接触点，在太阳能电池中起着重要的作用，决定了这些光伏器件的性能和稳定性。与其他传统的空穴传输层材料相比，这些材料具有许多优点，因为它们可以很容易地沉积在大面积的金属氧化物上，可以改变这些基底的工作功能，并在低材料消耗的情况下减少光和电损耗。然而，sams可通过修改所使用的小分子的化学结构，可以调节这个组装的单分子层的能级、分子偶极子和表面性质，以微调衬底物和活性层之间所需的相互作用。

3、因此，实现sams在透明导电氧化物衬底上的润湿性、吸附性和致密性的协同功能，这对反向钙钛矿太阳能电池中的sams来说是一个巨大的挑战。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料及应用，采用该新型自组装空穴传输材料提高了有机光电器件的光电转换效率和稳定性。

2、本发明采用以下技术方案：基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料，其具有如式(i)表示的结构：

3、

4、其中：r选自磷酸根或羧酸根；

5、烷基链碳的个数n选自2、3、4或6；

6、a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8独立地选自氢、氘或氘苯基，且至少一个是具有给电子基的基团。

7、进一步地，基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料如下：

8、

9、

10、本发明还公开了上述的基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料的制备方法，包括如下：

11、

12、本发明还公开了基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料的制备方法，包括如下：

13、

14、本发明还公开了上述的基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料的用途，在有机电子器件中的应用，所述有机电子器件为有机太阳能电池或钙钛矿太阳能电池。

15、本发明还公开了—种有机光电器件，其传空穴传输层基于上述的基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料。

16、本发明的有益效果是：1.基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料有效提升有机光电器件的光电转换效率，并降低界面非辐射复合，提高有机光电器件的稳定性，推动钙钛矿太阳能电池(psc)和有机太阳能电池(opv)的发展。2.化学反应成熟，且产率高，步骤较少，有利于基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料的规模化应用。

技术特征：

1.基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料，其特征在于，其具有如式(i)表示的结构：

2.如权利要求1所述的基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料，其特征在于，如下：

3.如权利要求1或2所述的基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料的制备方法，包括如下：

4.如权利要求1或2所述的基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料的制备方法，包括如下：

5.如权利要求1～2中任一项所述的基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料的用途，其特征在于，在有机电子器件中的应用，所述有机电子器件为有机太阳能电池或钙钛矿太阳能电池。

6.一种有机光电器件，其特征在于，其传空穴传输层基于权利要求1～2中任一项所述的基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料。

技术总结
本发明公开了基于氘代修饰咔唑制备的新型自组装空穴传输材料，其具有如式(I)表示的结构：其中：R选自磷酸根或羧酸根；烷基链碳的个数n选自2、3、4或6；A<subgt;1</subgt;、A<subgt;2</subgt;、A<subgt;3</subgt;、A<subgt;4</subgt;、A<subgt;5</subgt;、A<subgt;6</subgt;、A<subgt;7</subgt;、A<subgt;8</subgt;独立地选自氢、氘或氘苯基，且至少一个是具有给电子基的基团。采用该新型自组装空穴传输材料提高了有机光电器件的光电转换效率和稳定性。

技术研发人员：陈凯,李德生,杨宝鑫,李韶健,段玮旭,凌海乾
受保护的技术使用者：广西大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5