【技术实现步骤摘要】
本申请案涉及用于光电应用的材料。
技术介绍
1、光电装置依赖于材料的光学和电子特性以电子地产生或检测电磁辐射或从环境电磁辐射发电。出于多种原因，利用有机材料的光电装置变得越来越受欢迎。用于制造这样的装置的许多材料相对便宜，因此有机光电装置具有优于无机装置的成本优势的潜力。另外，有机材料的固有性质(例如其柔性)可以使其较适用于特定应用，如在柔性衬底上的制造。有机光电装置的实例包括有机发光二极管/装置(oled)、有机光电晶体管、有机光伏电池和有机光电检测器。
2、由于有机光伏电池(opv)的柔性、轻量、无毒性质和半透明度使其成为建筑物集成应用和建筑物施加应用的理想选择，因此近年来已引起对有机光伏电池的相当大的关注。与通常具有pce＝15-22％的日光功率转换效率的商业太阳能模块相比，对于单结装置，有机物已从2016年的10％提高到2019年的17％以上。进展一直在朝向以下稳步推进，单结热力学限制效率为约25％，其中基于多结电池的效率可能更高。已通过非富勒烯受体(nfa)的开发加快了这一快速进展。
3、所有高性能光伏装置都展现可接受的再现性水平和较长的工作寿命，其基本特征为其所包含的材料具有高纯度。在结晶si光伏电池中，si的化学纯度在其性能方面是重要的限制因素。外部杂质的引入可通过产生晶格应变或通过形成间隙和置换式缺陷而引起导电性的显著变化。结果，源材料纯度的精确控制是提高光伏效率和可靠性的常见策略。
4、与无机光伏相比，理解杂质对有机光伏(opv)的影响几乎没有受到关注，尽管杂质潜在地对性能产
5、近年来，包含一个供体和两个受体或一个受体和两个供体的三元共混opv引起了人们的极大兴趣(陆(lu,l.)等人,自然光子学(nat.photonics)8,716-722(2014)；加斯帕里尼(gasparini,n.)等人,自然评论材料杂志(nat.rev.mater.)4,229-242(2019)；于(yu,r.)等人,先进能源材料杂志(adv.energy mater.)8,1702814(2018)；李(li,y.)等人.美国化学会志(j.am.chem.soc.)141,18204-18210(2019)；李(li,y.)等人.先进材料(adv.mater.)30,1804416(2018))。与传统的二元组件装置相比，在本体异质结(bhj)层中引入第三分子物质可增加太阳光谱覆盖范围、减少能量损失并显著提高opv效率。特别是受体(a)-供体(d)-受体(a)非富勒烯受体(nfa)的快速发展，使得包含两种nfa和一种聚合物供体的三元共混opv在1太阳光强度、am 1.5g光照下的pce接近20％(崔(cui,y.)等人.先进材料.33,2102420(2021)；左(zuo,l.)等人.自然纳米技术(nat.nanotechnol.)17,53-60(2022)；战(zhan,l.)等人.先进能源材料杂志.12,2201076(2022)；霍特马克(hultmark,s.)等人.先进功能材料(adv.funct.mater.)30,2005462(2020))。
技术实现思路
1、在一个方面，本公开涉及式i化合物：
2、
3、其中ar0是在两个位置处与ar1、ar2或ar3连接或稠合的芳香族或非芳香族环；
4、每个ar1是芳香族环或非芳香族环，其与ar0和ar2、ar3或ar1的另一个出现点连接或稠合；
5、每个ar2是芳香族环或非芳香族环，其与ar1或ar0和ar3或ar2的另一个出现点连接或稠合；
6、ar3是与ar2、ar1或ar0连接或稠合并且与a连接或稠合的芳香族环；
7、m是0到10；
8、n是0到10；
9、acc是与ar3连接或稠合的受体基团；
10、l是选自由单键和1,2-环戊烯组成的群组的键联基团；
11、ar0由以下结构中的一个表示：
12、
13、ar1的每次出现独立地由以下结构中的一个表示：
14、
15、ar2的每次出现独立地由以下结构中的一个表示：
16、
17、y的每次出现由以下键联基团中的一个表示：
18、
19、ar3由以下结构中的一个表示：
20、
21、每次出现的x是单键或选自由o、s、se和nr组成的群组的杂原子；
22、acc通过单键与环ar3连接并且由以下结构中的一个表示：
23、
24、acc与环ar3稠合并且由以下结构中的一个表示，其中波浪线指示与ar3上相邻碳原子的连接：
25、
26、ar4由以下结构中的一个表示：
27、
28、m1、m2、m3和m4独立地选自由以下组成的群组：氢、氟、氯、溴、碘、砹和氰基，其中m1-m4中的至少一个是卤素；
29、每个r独立地表示氢或选自由以下组成的群组的取代基：氘、卤素、烷基、环烷基、杂烷基、杂环烷基、芳基烷基、烷氧基、芳氧基、氨基、硫烷基、硅烷基、烯基、环烯基、杂烯基、炔基、芳基、杂芳基、酰基、羧酸、醚、酯、腈、异腈、硫基、亚磺酰基、磺酰基、膦基和其组合；其中任何两个相邻取代基任选地接合以形成环。
30、在另一方面，本公开提供一种包含如本文所述的式i化合物的调配物。
31、在另一方面中，本公开提供包含如本文中所描述的式i化合物的光电装置。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种式I化合物，
2.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物由式II、式III、式IV或式V表示：
3.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物由以下结构中的一个表示：
4.一种光电装置，其包含式I化合物：
5.根据权利要求4所述的光电装置，其中所述光电装置选自由以下组成的群组：有机发光装置OLED、有机光电晶体管、有机光伏电池和有机光电检测器。
6.根据权利要求4所述的光电装置，其中所述光电装置是光伏电池。
7.一种消费型产品，其包含根据权利要求4所述的光电装置。
8.一种调配物，其包含根据权利要求1所述的化合物。
【技术特征摘要】
1.一种式i化合物，
2.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物由式ii、式iii、式iv或式v表示：
3.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物由以下结构中的一个表示：
4.一种光电装置，其包含式i化合物：
5.根据权利要求4所述的光电装置，其中所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·R·福里斯特，李永玺，M·E·汤普森，A·门克，S·坎达帕，
申请(专利权)人：密西根大学董事会，
类型：发明
国别省市：
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