[发明专利]具有吲哚基团的有机半导体化合物、具有此化合物的有机光电子构造元件及此化合物的用途

说明书

本发明涉及一种通式I的化合物，一种具有此类化合物的光电子构造元件，以及此类化合物在光电子构造元件中的用途。

本发明涉及一种通式I的化合物，一种具有此类化合物的光电子构造元件，以及此类化合物在光电子构造元件中的用途。

在有机电子器件中使用由导电聚合物或有机小分子形成的连接器件。有机光电子构造元件例如可以为显示器、数据存储器或晶体管。这种构造元件还包括有机光电子构造元件，尤其有机光活性构造元件，尤其具有光活性层的太阳能电池和光电探测器，其中在电磁辐射进入时产生电荷载体(尤其受缚的电子-空穴对(激子))。

光活性的光电子构造元件可以利用光电效应实现将电磁辐射转化为电流。对于此类的电磁辐射转化而言需要显示出良好吸收特性的吸收材料。其他的光电子构造元件是发光的电致发光构造元件，当其被电流流过时发出光。光电子构造元件包括至少两个电极，其中一个电极施加到基底上并且另一个电极作为对电极起作用。在电极之间存在至少一个光活性层，优选有机光活性层。另外，其他的层，例如载流子传输层，可以被布置在电极之间。

从现有技术中还已知大量的用于有机太阳能电池的吸收材料。

国际专利申请WO 2017114937 A1公开了一种有机化合物，其中该有机化合物的独特之处在于在可见光的短波长光谱范围内的高吸收度。此外公开了此化合物用于有机电子构造元件的用途以及用于制备该化合物的方法。

国际专利申请WO 2017114938 A1公开了一种有机半导体材料及其在有机构造元件中的用途，其中该有机材料可以用作有机电子构造元件中的功能部件并且在有机太阳能电池时造成改进的吸收度或具有提高的载流子迁移率。

虽然在现有技术中公开的吸收材料适合于有机太阳能电池中的光活性层，但是需要对吸收材料的效率进行改进，尤其以便使得有机太阳能电池(OPV)相对于常规的硅基太阳能电池具有竞争力。现有技术中尤其不利的是的吸收材料的不足的效率，尤其在可见光的蓝色/绿色区域中，以高吸收系数，尤其用于构造具有在0.9V或更高范围内、优选在0.94V或更高范围内、或者优选在0.95V或更高范围内、尤其在1V范围内的开路电压Uoc的太阳能电池。尤其在500-600nm范围内的波长下，已知小分子(尤其吸收分子)有机化合物的吸收度对于有机光电子构造元件而言是不足的。这导致不能充分使用这个波长范围的光子。

还在寻找如上的半导体有机材料，在将其应用于有机光电子构造元件时产生了这些构造元件的特性的改善、尤其电磁辐射吸收度的改善。

因此本发明的基本目的在于，提供具有改进的吸收特性的适合于用在有机光电子构造元件中的有机化合物、具有至少一种此类化合物的光电子构造元件、以及此类化合物在光电子构造元件中的用途，其中没有出现上述缺点，并且其中尤其改进了对电磁辐射的吸收度和/或提高了有机太阳能电池的效率。

该目的通过独立权利要求的主题实现。有利的设计方案由从属权利要求得出。

该目的尤其通过提供一种通式I的化合物来实现，

其特征在于，

R1选自由H，烷氧基，烷基，氟化的烷基，部分氟化的烷基和芳基组成的组；

R4选自由H，卤素，CN，烷氧基，烷基，氟化的烷基，部分氟化的烷基，支链或直链的、环状或开链的烷基，氨基，芳基和烯基，以及带有至少一个C-C双键的吸电子烷基组成的组，其中H可以被CN或F取代；

A1、A2、A3或A4中的至少一者分别彼此独立地为基团Ia

其中*分别表示到通式I的化合物的结合部位；

Z选自由O、S、Se和N-R8组成的组，其中R8选自由H，烷氧基，烷基，氟化的烷基，部分氟化的烷基和芳基组成的组；