[发明专利]一种新型的二噻吩并硅杂环戊二烯有机太阳能电池受体材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种新型的二噻吩并硅杂环戊二烯有机太阳能电池受体材料，其特征在于，所述二噻吩并硅杂环戊二烯有机太阳能电池受体材料为具有A-D-A结构的直线型非富勒烯有机太阳能电池受体材料，其结构通式为：

其中m为自然数，m的值为2或3；

R₁和R₂为含碳原子数从1到20的烷基直链；

B₁和B₂为拉电子封端，其结构选自如下所示结构：

2.根据权利要求1所述的一种新型的二噻吩并硅杂环戊二烯有机太阳能电池受体材料，其特征在于，当m为3，R₁和R₂均为C₈H₁₇，B₁和B₂均为时，所述二噻吩并硅杂环戊二烯有机太阳能电池受体材料为A1，所述A1的结构式为：

3.根据权利要求1所述的一种新型的二噻吩并硅杂环戊二烯有机太阳能电池受体材料，其特征在于，当m为2，R₁和R₂均为C₈H₁₇，B₁和B₂均为时，所述二噻吩并硅杂环戊二烯有机太阳能电池受体材料为A2，所述A2的结构式为：

4.一种新型的二噻吩并硅杂环戊二烯有机太阳能电池受体材料的制备方法，其特征在于，所述的新型的二噻吩并硅杂环戊二烯有机太阳能电池受体材料为A1，所述A1的结构式为：

所述A1的制备方法，包括如下步骤：

在化合物4和5,6-二氟-3-(二氰基亚甲基)茚-1-酮中依次加入吡啶、氯仿进行加热反应，经二氯甲烷萃取，水洗、干燥、浓缩后经氯仿洗脱后得到A1；

其中，所述化合物4的制备方法为：

1)化合物1的合成：在N’N-二甲基甲酰胺中依次加入二噻吩并硅杂环戊二烯、三氯氧磷室温搅拌反应，经二氯甲烷萃取，水洗、干燥、浓缩后经二氯甲烷洗脱后得到化合物1；

2)化合物2的合成：在氯仿中加入步骤1)所述的化合物1，0℃下加入NBS，室温搅拌反应，经二氯甲烷萃取，水洗、干燥、浓缩后经二氯甲烷洗脱后得到化合物2；

3)化合物3的合成：在四氢呋喃中加入二噻吩并硅杂环戊二烯，-78℃下加入正丁基锂，搅拌，再加入三甲基氯化锡，室温搅拌反应，经氟化钾淬灭、二氯甲烷萃取、水洗、干燥、浓缩后得到化合物3；

4)化合物4的合成：在所述化合物2和3，四三苯基膦钯中加入甲苯进行加热反应，经二氯甲烷萃取、水洗、干燥、浓缩后经二氯甲烷洗脱后得到化合物4。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述化合物4、5,6-二氟-3-(二氰基亚甲基)茚-1-酮、吡啶、氯仿反应前的毫摩尔比为0.1：0.3：2.5：373。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述二噻吩并硅杂环戊二烯、三氯氧磷、DMF的反应前的毫摩尔比为10:10:388；步骤2)中所述化合物1、NBS、氯仿的反应前的毫摩尔比为3：3：249；步骤3)中所述二噻吩并硅杂环戊二烯、正丁基锂、三甲基氯化锡、四氢呋喃的反应前的毫摩尔比为1：2.2：2.4：494；步骤4)中所述化合物2、化合物3、四三苯基膦钯、无水甲苯的反应前的毫摩尔比为2.1：0.95：0.1：376。