【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種具有呈平面異質結(phj)形式的至少一個光活性層的光電子部件，其中該至少一個光活性層包含具有通式i的化合物，并且涉及此種具有通式i的化合物在光電子部件中的用途。
技術介紹
1、光電子部件可以是顯示器、數據存儲介質或晶體管，而且還有光伏元件(尤其是太陽能電池)和光電探測器，這些光電子部件具有其中電磁輻射的入射產生電子-空穴對(激子)的光活性層。激子通過擴散到達這樣的界面，在該界面處電子和空穴彼此分離。接受電子的材料被稱為受體，并且接受空穴的材料被稱為供體。有機光電子部件使得能夠利用光電效應將電磁輻射轉換為電流。這種電磁輻射的轉換需要顯示出良好吸收特性的吸收體材料。
2、有機光電子部件從現有技術中是已知的。
3、wo?2004083958a2披露了一種光活性部件、特別是太陽能電池，其由彼此堆疊的一個或多個pi、ni和/或pin二極管的有機層組成。
4、wo?2011161108a1披露了一種作為pin或nip二極管的有機太陽能電池的構造。pin太陽能電池由其上布置有通常為透明的電極的襯底、一個或多個p層、一個或多個i層、一個或多個n層和對電極組成。在此背景下，n和p分別意指在熱平衡狀態下導致自由電子/空穴的密度增加的n摻雜和p摻雜。此類層應理解為主要作為傳輸層。術語“i層”是指具有一種吸收體材料或者兩種或更多種吸收體材料的混合物(平面異質結)的未摻雜層(本征層)。一個或更多個i層在此可以由兩種或更多種材料的混合物(本體異質結)，即至少一種供體和至少一種受體組成。特別地，吸收體材料
5、現有技術披露了許多用于在約600與約1400nm之間的紅色和近紅外(nir)區域內的有機光伏元件的聚合和非聚合吸收體材料。在非聚合吸收體材料領域中，已經發現來自bodipy的物質類別的材料特別適合于近紅外光譜區域，這意味著可以同時在長波吸收區域下實現合適的能級并且因此實現高光電壓。
6、ep?3?014?674?a1披露了一種有機電子部件，其包括在兩個電極之間的至少一個有機層，其中該有機層包含至少一種來自bodipy的組的化合物。
7、bartelmess等人(“meso-pyridyl?bodipys?with?tunable?chemical,opticaland?electrochemical?properties[具有可調節的化學、光學和電化學特性的meso-吡啶基bodipy]”,new?journal?of?chemistry[新化學雜志],2013,37(9),2663-2668)披露了meso-吡啶基-取代的bodipy化合物的合成及其光學和電化學特性。
8、從現有技術已知的吸收體不能以足以用于電子部件的平面異質結中的商業使用的效率使用。已知的吸收體材料特別地顯示出低效率。有機光伏元件的效率取決于包括光活性層中的有機材料(即吸收體材料)的吸收特征的因素。盡管已知的吸收體材料適合于有機光伏元件(即有機太陽能電池)中的光活性層，但是需要改進吸收體材料的吸收特性。
9、然而，缺點是平面異質結(phj)對于在電子部件中的使用不具有良好的適用性，尤其是在光伏元件中，尤其是因為光伏元件的效率可能由于在此類層中有限的激子擴散長度而受到極大的限制。因此，迄今為止，phj電池還不是工業用光伏元件的選擇。
10、然而，由于光伏元件的效率得到改進并且生產被簡化，希望在光伏元件中使用phj。對吸收體材料存在需求，這些吸收體材料特別是在紅色和近紅外光譜區域中具有高吸收，并且因此導致phj中的高效率。在bhj中，每個部件必須形成在閉合滲流路徑中彼此連接的微域，因為否則可能不會發生電荷傳輸。在此，特別相關的因素是單個微域的大小，其中過大的單個域導致光電流的損失。用于其生產的最佳工藝參數是可實現的，但具有難度，因此bhj的工業上可實現的效率低于在理想化實驗室條件下的可能性。相比之下，phj對工藝參數的要求低得多，因為與bhj相比，單個層的形態固有地具有較少的需要控制的自由度。
技術實現思路
1、因此，本專利技術的目的是提供一種具有呈平面異質結形式的包含具有通式i的化合物的至少一個光活性層的光電子部件，以及該具有通式i的化合物在光電子部件中的呈平面異質結形式的光活性層中的用途，其中所提及的缺點不會發生，并且其中平面異質結的使用是可能的，特別是沒有限制該工藝中光伏元件的效率。
2、該目的通過獨立權利要求的主題來實現。有利的配置從從屬權利要求中顯而易見。
3、該目的特別地通過提供一種具有基底電極、頂部電極和具有至少一個光活性層的層系統的光電子部件，優選光伏元件來實現，其中該層系統布置在基底電極與頂部電極之間，其中至少一個光活性層采取平面異質結(phj)的形式，并且其中呈平面異質結形式的至少一個光活性層包含至少一種具有通式i的化合物
4、
5、其中y1選自由n和cr21組成的組，其中r21是h，烷基，o-烷基，s-烷基，鹵素、優選f或cl，cn，cf3或sf5；
6、其中y2選自由n和cr22組成的組，其中r22是h，烷基，o-烷基，s-烷基，鹵素、優選f或cl，cn，cf3或sf5；
7、其中y3選自由n和cr23組成的組，其中r23是h，烷基，o-烷基，s-烷基，鹵素、優選f或cl，cn，cf3或sf5；
8、其中z1和z2獨立地選自由以下組成的組：f、cl、cn、cf3、c2f5、och3和oc2h5；
9、其中r1和r2獨立地選自由以下組成的組：h、f、cl、br、cn、cf3、chf2、ch2f、c1-c4-烷基、o-c1-c4-烷基、s-c1-c4-烷基和n-(c1-c4-烷基)2，條件是至少r1或r2是br、cl、cf3、chf2、ch2f或ch3；
10、其中r3和r5獨立地選自由以下組成的組：h，鹵素，cn，未取代的和芳基-或雜芳基-取代的烷基，未取代的和芳基-或雜芳基-取代的烯基，o-烷基，s-烷基，優選具有至少一個選自s、o和n的雜原子的未取代的和烷基-取代的雜環5元環和6元環，以及未取代的和烷基-取代的同素環6元環，其中未取代或取代的雜環5元環或6元環、或未取代或取代的同素環6元環可以稠合到另一個未取代或取代的雜環5元環或6元環上；
11、其中r4和r6獨立地選自由以下組成的組：h，鹵素，cn，烷基，烯基，o-烷基，s-烷基，優選具有至少一個選自s、o或n的雜原子的未取代的和鹵素-、烷基-和/或o-烷基-取代的雜環5元環和6元環，以及未取代的和鹵素-、烷基-和/或o-烷基-取代的同素環6元環；
12、或者其中r3和r4和/或r5和r6在每種情況下一起形成優選具有至少一個選自s、o和n的雜原子的未取代的或鹵素-、烷基-、o-烷基-、芳基-和/或雜芳基-取代的雜環5元環或6元環本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種光電子部件，優選光伏元件，具有基底電極、頂部電極和具有至少一個光活性層的層系統，其中該層系統布置在該基底電極與該頂部電極之間，其中至少一個光活性層采取平面異質結(PHJ)的形式，并且其中呈平面異質結形式的該至少一個光活性層包含至少一種具有通式I的化合物
2.如權利要求1所述的光電子部件，其中，Z1和Z2是F；和/或
3.如權利要求1或2所述的光電子部件，
4.如前述權利要求中任一項所述的光電子部件，其中，R3和R4和/或R5和R6形成具有至少一個選自O、S和N，優選選自O和S的雜原子的未取代或取代的雜環5元環或6元環，或未取代或取代的同素環6元環，或者其中R3和R4和/或R5和R6形成具有至少一個選自O、S和N，優選O和S的雜原子的未取代或取代的雜環5元環、優選取代的雜環5元環，或未取代或取代的同素環6元環、優選未取代的同素環6元環。
5.如前述權利要求中任一項所述的光電子部件，其中，該至少一種化合物是具有通式II的化合物
6.如權利要求5所述的光電子部件，其中，R14和R16獨立地選自由以下組成的組：
<...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種光電子部件，優選光伏元件，具有基底電極、頂部電極和具有至少一個光活性層的層系統，其中該層系統布置在該基底電極與該頂部電極之間，其中至少一個光活性層采取平面異質結(phj)的形式，并且其中呈平面異質結形式的該至少一個光活性層包含至少一種具有通式i的化合物
2.如權利要求1所述的光電子部件，其中，z1和z2是f；和/或
3.如權利要求1或2所述的光電子部件，
4.如前述權利要求中任一項所述的光電子部件，其中，r3和r4和/或r5和r6形成具有至少一個選自o、s和n，優選選自o和s的雜原子的未取代或取代的雜環5元環或6元環，或未取代或取代的同素環6元環，或者其中r3和r4和/或r5和r6形成具有至少一個選自o、s和n，優選o和s的雜原子的未取代或取代的雜環5元環、優選取代的雜環5元環，或未取代或取代的同素環6元環、優選未取代的同素環6元環。
5.如前述權利要求中任一項所述的光電子部件，其中，該至少一種化合物是具有通式ii的化合物
6.如權利要求5所述的光電子部件，其中，r14和r16獨立地選自由以下組成的組：
7.如權利要求5或6所述的光電子部件，其中，z1和z2是f，并且其中r1和r2獨立地選自由以下組成的組：h、f、cl、br、ch3、ch2f、chf2和cf3，條件是至少r1或r2是br、cl或cf3。
8.如前述權利要求中任一項所述的光電子部件，其中，y1和y3是ch并且y2是cr22，優選地其中...
【專利技術屬性】
技術研發人員：盧多維科·庫托巴勒，安德烈·魏斯，
申請(專利權)人：赫里亞泰克有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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