[发明专利]共轭-非共轭N型聚电解质及其在有机光电器件中的应用

说明书

本发明涉及共轭‑非共轭N型聚电解质及其在有机光电器件中的应用。该共轭‑非共轭型N型聚电解质有A、B和X^‑三种组分，A为共轭单元组分，B为含有一个或多个季铵盐基团的非共轭烷基链，X^‑为B组分季铵盐上氮正离子所相对应的负离子。所述聚电解质可用醇等强极性溶剂加工，适于制作复杂的多层光伏器件。所述共轭‑非共轭型聚电解质能够作为阴极界面修饰材料应用在有机光电器件中，改善器件性能。

技术领域

本发明涉及高分子光电材料领域，具体涉及一类共轭-非共轭N型聚电解质及其在有机光电器件中的应用。

背景技术

随着全球对于能源需求的逐年增加，石油、煤炭等传统能源的日益枯竭，以及对保护地球生态环境的需要，全世界越来越多的科学家将研究集中在氢气、太阳能等取之不尽用之不竭的可再生清洁能源。

已经成熟的无机硅、砷化镓、磷化铟等基于无机材料的太阳电池已经在市场上占有主导地位，然而由于其对于材料纯度的要求高，加工过程中会产生高能耗及污染等问题，且其价格非常昂贵，因此在追求低成本和绿色环保的今天，其大规模应用受到了限制。

有机太阳电池(图3)作为一种新型薄膜光伏电池技术，具有全固态、光伏材料性质可调范围宽、可实现半透明、柔性电池、具有大面积低成本制备潜力等突出优点。有机材料的光伏性能可调范围宽，可利用化学手段对材料的能级、载流子迁移率以及吸收等性能进行有效的调控。有机/聚合物太阳电池可采用打印、印刷等方法进行加工，可借鉴传统塑料的加工工艺，通过卷对卷滚动加工流程制造大面积、柔性的薄膜太阳电池，该生产工艺能够有效降低光伏电池的制造成本。有机太阳电池几乎不受环境和场地限制，在许多场合可将光能转换为电能，同时与无机半导体太阳电池有非常强的互补性，无疑具有巨大的商业开发价值和市场竞争力。因此有机太阳电池的研究引起了广泛关注，以有机太阳电池为核心的科学研究已经成为一个世界范围内竞争激烈的材料科学前沿研究领域。

界面修饰材料于有机太阳电池的性能非常重要。优良的界面材料可以提高有机太阳电池电荷的收集能力，提高电池器件的填充因子，从而提高电池器件的能量转换效率。本发明发展了一类共轭-非共轭N型聚电解质作为界面材料，可以提高有机太阳电池器件的电荷收集能力，提高电池器件的填充因子，提高电池器件的能量转换效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一类共轭-非共轭N型聚电解质及其在有机光电器件中的应用。

本发明技术方案如下。

共轭-非共轭N型聚电解质，所述的共轭-非共轭型N型聚电解质有A、B和X^-三种组分，A为共轭单元组分，B为含有一个或多个季铵盐基团的非共轭烷基链，X^-为B部分季铵盐上氮正离子所相对应的负离子。

结构为：

其中，n为大于1的正整数；A为共轭单元组分，B为含有一个以上季铵盐基团的非共轭烷基链，X^-为B组分季铵盐上氮正离子所相对应的负离子。

进一步的，A为共轭单元组分，具有如下结构的一种或一种以上：

进一步的，B为含有一个以上季铵盐基团的非共轭烷基链，其中非共轭烷基链上的一个或多个碳原子被氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基或硝基取代，氢原子被氟原子取代。

进一步的，X^-为B部分季铵盐上氮正离子所相对应的负离子，具有如下结构的一种或一种以上：

共轭-非共轭N型聚电解质作为阴极界面修饰材料应用于有机光伏器件中。