[发明专利]苝二酰亚胺六聚体化合物及制备方法、组合物和有机太阳能电池

权利要求书

1.一种苝二酰亚胺六聚体化合物，其中所述苝二酰亚胺六聚体化合物具有式(I)所示的结构：

其中，R₁和R₂各自独立地选自C11-C25的烷基。

2.根据权利要求1所述的苝二酰亚胺六聚体化合物，其特征在于，R₁和R₂各自独立地选自7-十三烷基。

3.根据权利要求1所述的苝二酰亚胺六聚体化合物，其特征在于，PDI在其所连接的苯环上为对位取代。

4.根据权利要求1所述的苝二酰亚胺六聚体化合物，其特征在于，所述苝二酰亚胺六聚体化合物具有式(I-1)所示的结构：

5.根据权利要求4所述的苝二酰亚胺六聚体化合物，其特征在于，所述苝二酰亚胺六聚体化合物的HOMO和LUMO的能级差为0.47eV。

6.一种制备权利要求4所述的苝二酰亚胺六聚体化合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将式(1)化合物与式(2)化合物溶解于四氢呋喃与水的混合溶剂或四氢呋喃/甲苯与水的混合溶剂中，在氮气氛围下加入Pd(PPh₃)₄，然后在70-90℃下反应48-72小时，经后处理得到式(3)化合物；

(2)将式(3)化合物溶于甲苯中，在氮气氛围下加入催化剂Co₂(CO)₈，在90-120℃下反应12-24小时，经后处理得到苝二酰亚胺六聚体化合物(I-1)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，化合物(2)与化合物(1)的摩尔比为1：2.1-2.6，并且以化合物(2)计，Pd(PPh₃)₄的加入量为5-10mol％。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，以化合物(3)计，催化剂Co₂(CO)₈的投料比为0.01-20mol％。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，以化合物(3)计，催化剂Co₂(CO)₈的投料比为0.01-0.05mol％。

10.一种用于有机太阳能电池的组合物，所述组合物包括电子给体以及权利要求1至5任一项所述的苝二酰亚胺六聚体化合物，其中，电子给体与所述苝二酰亚胺六聚体具有互补的吸收和匹配能级。

11.根据权利要求10所述的组合物，其特征在于，所述电子给体为PTB7-Th。

12.根据权利要求10所述的组合物，其特征在于，在所述组合物中，PTB7-Th与苝二酰亚胺六聚体的质量比为1.5:1-1:1.5。

13.根据权利要求12所述的组合物，其特征在于，在所述组合物中，PTB7-Th与苝二酰亚胺六聚体的质量比为1:1。

14.一种有机太阳能电池，其中所述有机太阳能电池包括阳极、阴极、以及位于阳极与阴极之间的活性层，其特征在于，所述活性层包括权利要求10至13任一项所述的组合物。

15.根据权利要求14所述的有机太阳能电池，其特征在于，所述有机太阳能电池还包括电子传输层和空穴传输层。