[发明专利]杂化的纳米复合材料

权利要求书

1.一种杂化的纳米复合材料，其包含导电的无机的伸长的纳米晶体，该纳米晶体在其至少部分表面上接枝了导电的有机化合物。

2.权利要求1的杂化的纳米复合材料，其中伸长的纳米晶体为纳米线、纳米棒、纳米管、纳米两脚、纳米三脚、纳米四脚或纳米星。

3.权利要求1或2的杂化的纳米复合材料，其中伸长的纳米晶体为金属导体。

4.权利要求1～3之一的杂化的纳米复合材料，其中伸长的纳米晶体由金、银、铜或铟掺杂的锡氧化物制成。

5.权利要求1～4之一的杂化的纳米复合材料，其中伸长的纳米晶体为半导体。

6.权利要求1～5之一的杂化的纳米复合材料，其中伸长的纳米晶体由以下材料制成：钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、锰、锝、铼、铁、锇、钴、镍、铜、银、金、锌、镉、钪、钇、镧、硼、镓、铟、砷、铊、硅、锗、锡、铅、镁、钙、锶、钡和铝，以及其简单或混合的硫属元素化物，尤其是其氧化物和硫化物。

7.权利要求1～6之一的杂化的纳米复合材料，其中伸长的纳米晶体由氧化锌、硫化锌和二氧化钛制成。

8.权利要求1～7之一的杂化的纳米复合材料，其中有机化合物为以下式(I)的化合物：

A-L-Y-Z-X    (I)

其中：

A为锚定部分，并且是羧酸、胺、膦酸、磷酸酯、硫醇或硅烷基团；

L为不导电部分，并且是饱和的烃基，或者可以不存在；

Y为包括共轭体系的导电部分，如并五苯、蒽、酞菁、紫菜碱、富勒烯、低聚噻吩、PEDOT、聚吡咯、叶绿素、细菌叶绿素和类胡萝卜素；

Z为增溶部分，并且是非共轭的烃基，如直链或支链的、饱和或不饱和的具有1～20个碳原子的烷基，特别是正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基，或者可以不存在；并且

X为能够形成分子间键的稳定部分，尤其可以是能够形成氢键的部分，如羟基、氨基、酰胺或羧酸，或者可以不存在。

9.权利要求1～8之一的杂化的纳米复合材料，其包括分别与具有p型或n型电荷载流子迁移特性的有机化合物接枝的金属纳米晶体。

10.权利要求1～8之一的杂化的纳米复合材料，其包括与具有金属、p型或n型电荷载流子迁移特性的有机化合物接枝的金属和半导体纳米晶体，以形成一个或多个以下纳米粒子内的结：p-n、p-p、n-n、m-m、m-p、m-n，其中m、n和p代表有机或无机金属、n型和p型的半导体性质。

11.权利要求1～8之一的杂化的纳米复合材料，其包括与具有金属、p型或n型电荷载流子迁移特性的包括隔离部分的有机化合物接枝的金属和半导体纳米晶体，以形成一个或多个以下纳米粒子内的结：p-i-n、p-i-p、n-i-n、m-i-m、m-i-p、m-i-n。

12.权利要求1～11之一的杂化的纳米复合材料，其中有机化合物形成自组装的单层(SAM)。

13.权利要求1～12之一的杂化的纳米复合材料，其中自组装的单层(SAM)为结晶的。

14.权利要求1～12之一的杂化的纳米复合材料，其中自组装的单层(SAM)为无定形的。

15.权利要求1～14之一的杂化的纳米复合材料，其中SAM包括具有不同吸收光谱的两种有机化合物。

16.权利要求1～15之一的杂化的纳米复合材料，其中SAM包括具有不同优先的电荷载流子迁移的两种有机化合物。

17.一种制备权利要求1～16之一的材料的方法，其包括以下组成步骤：

(i)提供导电的无机的伸长的纳米晶体；

(ii)使纳米晶体与导电的有机化合物接触，任选在合适的溶剂中，在适合于使有机化合物接枝到纳米晶体上的条件下；

(iii)将获得的接枝的纳米晶体与反应混合物分离；以及

(iv)如果适当，纯化复合材料。

18.一种薄膜，其包括权利要求1～16之一的杂化的纳米复合材料。

19.一种包括半导体层的太阳能电池，该半导体层包括权利要求1～16之一的杂化的纳米复合材料。