[发明专利]基于荧光三萘嵌二苯染料的荧光太阳能转化电池

权利要求书

1.一种荧光转化太阳能电池，其基于一个或多个由掺杂有至少一种荧光染料的聚合物构成的板和/或涂覆有所述经掺杂的聚合物的玻璃板以及安装在所述板的边缘上的光生伏打电池，该荧光转化太阳能电池包含一种或多种基于三萘嵌二苯羧酸衍生物的荧光染料或这些荧光染料与其它荧光染料的组合。

2.根据权利要求1的荧光转化太阳能电池，其包含至少一种选自三萘嵌二苯四甲酰亚胺类、三萘嵌二苯四羧酸单酸酐单亚胺类、三萘嵌二苯四羧酸二酸酐类、三萘嵌二苯二甲酰亚胺类、三萘嵌二苯二羧酸酐类、三萘嵌二苯四羧酸酐和二羧酸酐与芳族二胺的缩合产物以及具有三萘嵌二苯单元的多生色团的荧光染料。

3.根据权利要求1或2的荧光转化太阳能电池，其包含至少一种基于三萘嵌二苯羧酸衍生物并在NIR内发射的荧光染料与至少一种在较短波长吸收和发射的荧光染料的组合。

4.根据权利要求1至3中任一项的荧光转化太阳能电池，其包含至少一种通式Ia的荧光染料：

其中各变量定义如下：

B^a1连在一起形成六元环给出式(a)、(b)或(c)的基团：

二者均为氢或-COOM基团或

两基团中的一个为R基团或溴，另一个基团为氢；

B^a2独立于B^a1，连在一起形成六元环给出式(a)、(b)或(c)的基团，或者二者均为-COOM基团；

R为芳氧基、芳硫基、杂芳氧基或杂芳硫基，其各自可稠合有其它的饱和或不饱和5至7元环，该5至7元环的碳骨架可以插入一个或多个-O-、-S-、-NR¹-、-N＝CR¹-、-CO-、-SO-和/或-SO₂-结构部分，其中整个环体系可被(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基团单或多取代：

(i)C₁-C₃₀烷基，其碳链可以插入一个或多个-O-、-S-、-NR¹-、-N＝CR¹-、-C≡C-、-CR¹＝CR¹-、-CO-、-SO-和/或-SO₂-结构部分，并且其可以被以下基团单或多取代：C₁-C₁₂烷氧基、C₁-C₆烷硫基、-C≡CR¹、-CR¹＝CR¹₂、羟基、巯基、卤素、氰基、硝基、-NR²R³、-NR²COR³、-CONR²R³、-SO₂NR²R³、-COOR²、-SO₃R²、芳基和/或饱和或不饱和的C₄-C₇环烷基，其碳骨架可以插入一个或多个-O-、-S-、-NR¹-、-N＝CR¹-、-CR¹＝CR¹-、-CO-、-SO-和/或-SO₂-结构部分，其中所述芳基和环烷基基团各自可以被C₁-C₁₈烷基和/或作为烷基的取代基列举的上述基团单或多取代；

(ii)C₃-C₈环烷基，其碳骨架可以插入一个或多个-O-、-S-、-NR¹-、-N＝CR¹-、-CR¹＝CR¹-、-CO-、-SO-和/或-SO₂-结构部分且其可稠合其它的饱和或不饱和5至7元环，该5至7元环的碳骨架可以插入一个或多个-O-、-S-、-NR¹-、-N＝CR¹-、-CR¹＝CR¹-、-CO-、-SO-和/或-SO₂-结构部分，其中整个环体系可以被以下基团单或多取代：C₁-C₁₈烷基、C₁-C₁₂烷氧基、C₁-C₆烷硫基、-C≡CR¹、-CR¹＝CR¹₂、羟基、巯基、卤素、氰基、硝基、-NR²R³、-NR²COR³、-CONR²R³、-SO₂NR²R³、-COOR²和/或-SO₃R²；

(iii)芳基或杂芳基，其各自可稠合有其它的饱和或不饱和5至7元环，该5至7元环的碳骨架可以插入一个或多个-O-、-S-、-NR¹-、-N＝CR¹-、-CR¹＝CR¹-、-CO-、-SO-和/或-SO₂-结构部分，其中整个环体系可以被以下基团单或多取代：C₁-C₁₈烷基、C₁-C₁₂烷氧基、C₁-C₆烷硫基、-C≡CR¹、-CR¹＝CR¹₂、羟基、巯基、卤素、氰基、硝基、-NR²R³、-NR²COR³、-CONR²R³、-SO₂NR²R³、-COOR²、-SO₃R²、芳基和/或杂芳基，它们各自可以被C₁-C₁₈烷基、C₁-C₁₂烷氧基、羟基、巯基、卤素、氰基、硝基、-NR²R³、-NR²COR³、-CONR²R³、-SO₂NR²R³、-COOR²和/或-SO₃R²单或多取代；

(iv)-U-芳基基团，其可以被作为芳基基团(iii)的取代基列举的上述基团单或多取代，其中U为-O-、-S-、-NR¹-、-CO-、-SO-或-SO₂-结构部分；

(v)C₁-C₁₂烷氧基、C₁-C₆烷硫基、-C≡CR¹、-CR¹＝CR¹₂、羟基、巯基、卤素、氰基、硝基、-NR²R³、-NR²COR³、-CONR²R³、-SO₂NR²R³、-COOR²或-SO₃R²，

其中当n＞1时R基团可以相同或不同；

R¹为氢或C₁-C₁₈烷基，其中当R¹基团出现超过一次时其可以相同或不同；

R²、R³各自独立地为氢；

C₁-C₁₈烷基，其碳链可以插入一个或多个-O-、-S-、-CO-、-SO-和/或-SO₂-结构部分并且其可以被C₁-C₁₂烷氧基、C₁-C₆烷硫基、羟基、巯基、卤素、氰基、硝基和/或COOR¹单或多取代；

芳基或杂芳基，其各自可稠合有其它的饱和或不饱和5至7元环，该5至7元环的碳骨架可以插入一个或多个-O-、-S-、-CO-和/或-SO₂-结构部分，其中整个环体系可以被C₁-C₁₂烷基和/或作为烷基的取代基列举的上述基团单或多取代；

Hal为溴或氰基；

R’为C₄-C₃₀烷基，其碳链可以插入一个或多个-O-、-S-、-NR¹-、-N＝CR¹-、-C≡C-、-CR¹＝CR¹-、-CO-、-SO-和/或-SO₂-结构部分并且其可以被作为R基团的取代基列举的(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基团单或多取代；

C₃-C₈环烷基，其可以稠合有其它的饱和或不饱和5至7元环，该5至7元环的碳骨架可以插入一个或多个-O-、-S-、-NR¹-、-N＝CR¹-、-CR¹＝CR¹-、-CO-、-SO-和/或-SO₂-结构部分，其中整个环体系可以被作为R基团的取代基列举的(i)、(ii)、(iii)、(iv)和/或(v)基团单或多取代；

芳基或杂芳基，其各自可稠合有其它的饱和或不饱和5至7元环，该5至7元环的碳骨架可以插入一个或多个-O-、-S-、-NR¹-、-N＝CR¹-、-CR¹＝CR¹-、-CO-、-SO-和/或-SO₂-结构部分，其中整个环体系可以被以下基团单或多取代：作为R基团的取代基列举的(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)基团，和/或芳基偶氮基和/或杂芳基偶氮基，它们各自可以被C₁-C₁₀烷基、C₁-C₆烷氧基和/或氰基单或多取代；

E为1，2-亚苯基、1，8-或2，3-亚萘基、2，3-或3，4-吡啶亚基，其各自可以被C₁-C₁₂烷基、C₁-C₆烷氧基、羟基、硝基和/或卤素取代；

M为氢、碱金属阳离子、[NH₄]⁺或[NR²₄]⁺；

n为2至6，或者当(1)B^a1和B^a2基团各为式(a)的基团或(2)B^a1基团为式(a)的基团且B^a2基团均为氢或两B^a2基团中的一个为溴且另一个B^a2基团为氢时，为0；

z为0至6，其中n+z≤6，并且z仅可以在B^a1和B^a2基团各为式(a)的基团时不为0。