具有电子传输层和空穴传输层的高效有机光伏电池

摘要

本发明公开了具有电子传输层和空穴传输层的高效有机光伏电池，包括依次层叠的衬底、阳极、空穴传输层、活性层、电子传输层和阴极，其中，空穴传输层为PEDOT:PSS；活性层包括层叠而成的电子给体材料和电子受体材料，其中电子给体材料为通式（VI）表示的有机化合物，电子受体材料为碳60及其衍生物或者碳70及其衍生物；电子传输层的材料是单体具有结构式（I）的聚合物；该电池具有较高的能量转换效率和开路电压。

主权项

1.具有电子传输层和空穴传输层的高效有机光伏电池，包括依次层叠的衬底、阳极、空穴传输层、活性层、电子传输层和阴极，其特征在于，空穴传输层为PEDOT:PSS；活性层包括层叠而成的电子给体材料和电子受体材料，其中电子给体材料为通式（VI）表示的有机化合物，电子受体材料为碳60及其衍生物或者碳70及其衍生物，其中，-A-B-表示亚苯基；P和Q独立地表示：化学键、或者没有取代基或有一个或多个取代基的(C₆-C₃₀)亚芳基，所述取代基选自没有卤素取代基或有卤素取代基的直链或支链的和饱和或不饱和的(C₁-C₃₀)烷基、(C₆-C₃₀)芳基和卤素；R₁表示氢,(C₆-C₃₀)芳基；R₂、R₃和R₄独立地表示直链或支链的和饱和或不饱和的(C₁-C₃₀)烷基、或(C₆-C₃₀)芳基；R₁₁至R₁₈独立地表示氢、直链或支链的和饱和或不饱和的(C₁-C₃₀)烷基、或(C₆-C₃₀)芳基；R₂₁、R₂₂和R₂₃独立地表示直链或支链的和饱和或不饱和的(C₁-C₃₀)烷基、或(C₆-C₃₀)芳基；和m是1或2的整数；电子传输层的材料是单体具有结构式（I）的聚合物，其聚合物n为1～300之间的任意整数，A选自结构式II所示的4-硝基取代的取代苯基、结构式III所示的4-烷氧基取代的取代苯基、结构式IV所示的取代杂环或结构式V所示的取代杂环；其中R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆，R₇，R₈，R₁₀，R₁₁，R₁₂，R₁₃，R₁₄，，R₁₅，R₁₆，R₁₇，R₁₈分别独立选自氢、卤素、羟基、胺基、取代胺基、氰基、烷基、烷氧基、硝基、酰胺基、卤代烷基、酰基、醛基、羧基、烷氧羰基或酰氧基，且R₅，R₆，R₇，R₈不同时为氢；R₉选自1-3个碳原子的烷基或1-3碳原子取代烷基；X，Y分别独立选自氮、氧或硫；其中所述烷基为1-6个碳原子烷基；所述烷氧基为1-6个碳原子的烷基氧基或氧基烷基；所述卤代烷基为被F、Cl或Br取代的1-6个碳原子的烷基；烷氧羰基为1-6个碳原子的烷氧羰基。