[发明专利]基于茚并噻吩为核心的n-型有机小分子半导体及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种基于茚并噻吩为核心的n-型有机小分子半导体，其特征在于：基于茚并噻吩为核心，以噻吩为桥连，以1，3-茚满二酮或丙二腈或5，6-二氟-3-(二氰基亚甲基)靛酮为端基。

2.根据权利要求1所述的基于茚并噻吩为核心的n-型有机小分子半导体，其特征在于：结构通式如下：

其中，具体结构式包括：

3.根据权利要求1或2所述的基于茚并噻吩为核心的n-型有机小分子半导体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将中间体D与1，3-茚满二酮或丙二腈或5，6-二氟-3-(二氰基亚甲基)靛酮以摩尔比1：5的比例加入到反应容器中；其中，所述中间体D结构式为：

(2)以氯仿为溶剂，并加入吡啶作为催化剂；

(3)通惰性气体排除反应容器中空气后，在回流的温度下反应24至72小时；

(4)用二氯甲烷萃取有机相，干燥、过滤所得到有机相，旋干滤液得固体，再通过柱色谱提纯得到产品。

4.根据权利要求3所述的基于茚并噻吩为核心的n-型有机小分子半导体的制备方法，其特征在于：反应方程式为：

5.根据权利要求3所述的基于茚并噻吩为核心的n-型有机小分子半导体的制备方法，其特征在于：所述中间体D与溶剂的用量比例为：中间体D300毫克对应添加氯仿30毫升。

6.根据权利要求5所述的基于茚并噻吩为核心的n-型有机小分子半导体的制备方法，其特征在于：所述催化剂用量为1毫升。

7.根据权利要求1或2所述的基于茚并噻吩为核心的n-型有机小分子半导体在有机非富勒烯太阳能电池中的应用，其特征在于：作为吸光层中受体材料在有机非富勒烯太阳能电池中的应用。

8.根据权利要求7所述的基于茚并噻吩为核心的n-型有机小分子半导体在有机非富勒烯太阳能电池中的应用，其特征在于：光伏器件的制备方法包括以下步骤：

(1)ITO清洗干燥后旋涂一层30nm厚的ZnO备用；

(2)将该基于茚并噻吩为核心的n-型有机小分子受体材料分别与聚合物给体材料PTB7-Th,聚合物受体材料PCBM按照重量比0.15:0.85:1.5混合的共混溶液(20～30mg/mL)

旋涂于ZnO阴极修饰层上，制备光伏器件的活性层；

(3)在真空环境下蒸镀10nm的MnO₃阳极作为修饰层与100nm的金属Ag电极作为电极，光伏器件的活性层有效面积为4mm²。