[发明专利]二取代二芳氧基苯并杂二唑化合物

说明书

通式(I)的二取代二芳氧基苯并杂二唑化合物，其中：‑Z代表硫原子、氧原子、硒原子；或NR₅基团，其中R₅选自直链或支链的C₁‑C₂₀烷基基团、优选地C₁‑C₈烷基基团，或选自任选地被取代的芳基基团；‑R₁、R₂和R₃是如权利要求所定义的。所述通式(I)的二取代二芳氧基苯并杂二唑化合物可以有利地用作发光太阳能集中器(LSC)中的光谱转换剂，发光太阳能集中器(LSC)又能够改善光伏装置(或太阳能装置)的性能，所述光伏装置(或太阳能装置)选自例如在刚性基底或柔性基底上的光伏电池(或太阳能电池)、光伏模块(或太阳能模块)。

描述

本发明涉及二取代二芳氧基苯并杂二唑化合物。

更特别地，本发明涉及被噻吩基基团二取代的二芳氧基苯并杂二唑化合物。

本发明还涉及用于制备所述被噻吩基基团二取代的二芳氧基苯并杂二唑化合物的工艺。

所述被噻吩基基团二取代的二芳氧基苯并杂二唑化合物可以有利地用作发光太阳能集中器(LSC)中的光谱转换剂(spectrum converter)，发光太阳能集中器(LSC)又能够改善光伏装置(或太阳能装置)的性能，所述光伏装置(或太阳能装置)选自例如在刚性基底或柔性基底上的光伏电池(或太阳能电池)、光伏模块(或太阳能模块)。

本发明还涉及发光太阳能集中器(LSC)，所述发光太阳能集中器(LSC)包含至少一种被噻吩基基团二取代的二芳氧基苯并杂二唑化合物，且涉及包括所述发光太阳能集中器(LSC)的光伏装置(或太阳能装置)。

在现有技术状态中，利用太阳能辐射能量的主要限制中的一种是光伏装置(或太阳能装置)仅最佳吸收具有落在窄光谱范围内的波长的辐射的能力。

与从约300nm的波长延伸到约2500nm的波长的太阳能辐射的光谱范围相比，基于晶体硅的光伏电池(或太阳能电池)例如具有在900nm-1100nm范围内的最佳吸收区(有效光谱)，而聚合物光伏电池(或太阳能电池)在暴露于具有小于约500nm的波长的辐射时可能变得损坏，这是由于低于该界限变得显著的所导致的光降解现象。通常，根据现有技术状态的光伏装置(或太阳能装置)的效率在从570nm至680nm(黄色-橙色)范围内的光谱区域中是最大的。

以上提及的缺点导致光伏装置(或太阳能装置)的有限的外量子效率(EQE)，其定义为光伏装置(或太阳能装置)的半导体材料中产生的电子-空穴对的数目与入射在所述光伏装置(或太阳能装置)上的光子的数目之间的比率。

已经开发了放置在光辐射源(太阳)和光伏装置(或太阳能装置)之间的很多装置来改善光伏装置(或太阳能装置)的外量子效率(EQE)；这些装置选择性地吸收具有在所述光伏装置(或太阳能装置)的有效光谱之外的波长的入射辐射，以具有落在有效光谱内的波长的光子的形式发射吸收的能量。所述装置被称为发光太阳能集中器(LSC)。当从发光太阳能集中器(LSC)重新发射的光子的能量高于入射光子的能量时，包括吸收太阳能辐射和随后再发射具有较短波长的光子的光致发光过程也被称为“上转换”过程(“up-conversion”process)。相反，当由发光太阳能集中器(LSC)发射的光子的能量低于入射光子的能量时，光致发光过程被定义为“下转换”(或“下转移(down-shifting)”)过程。

通常，所述发光太阳能集中器(LSC)包括对太阳能辐射透明的材料(例如，聚合物或无机玻璃)的大片材，其中用作光谱转换剂的荧光化合物被分散或化学键合到所述材料。由于全反射的光学现象的效应，由荧光化合物发射的辐射被“引导”朝向片材的薄边缘，其中辐射在位于那里的光伏电池(或太阳能电池)上集中。以这种方式，可以使用大表面面积的低成本材料(光致发光片材)将光集中到小表面面积的高成本材料(光伏电池(或太阳能电池))上。