【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于聚集誘導發光材料的制備，尤其涉及一種高熒光量子產率和大斯托克斯位移的聚集誘導發光材料及其制備方法和應用。
技術介紹
1、熒光太陽能聚光器可以收集大范圍的陽光，將太陽光轉化為高量子效率的熒光，同時利用全反射原理將熒光傳導到裝置邊緣的光學器件。熒光太陽能聚光器通過吸收光、反射熒光、傳遞光三個步驟實現對太陽光的聚集。在熒光聚光器邊緣安裝的太陽能電池，能夠有效地吸收高強度的熒光，從而提高單位面積太陽能電池的光電轉換效率。現在常見的熒光基團主要是有以下幾類：有機小分子，量子點材料，金屬配合物和鈣鈦礦材料。其中，由于熒光材料自身吸收與發射會出現光譜重疊的現象，又稱為自吸收(重吸收)。自吸收在熒光傳遞的過程中會大大降低到達器件邊緣的熒光強度，同時削弱熒光太陽能聚光器的光電轉化效率。自吸收對熒光太陽能聚光器的影響，會受到材料的尺寸影響，往往材料面積越大效率越低。不僅如此，熒光量子效率也是限制熒光太陽能聚光器效率的一大因素。通常，具有大斯托克斯位移的材料(低自吸收效應)都具有較低的熒光量子效率。
2、因此，現亟需提供一種同時具有高熒光量子產率和大斯托克斯位移的聚集誘導發光材料及其制備方法。
技術實現思路
1、為了克服現有熒光太陽能聚光器的強自吸收和低效率的缺陷或不足，本專利技術提出了一種高熒光量子產率和大斯托克斯位移的聚集誘導發光材料及其制備方法和應用。通過設計了一種具有激發態分子內質子轉移(esipt)效應的有機小分子材料，即對其光譜的設計，在不同的化學位點進行基團修飾，
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、本專利技術技術方案之一：
4、一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料，包括以下結構：
5、
6、有益效果：本專利技術通過分子結構設計與聚集態結構調整，可以使得聚集誘導發光材料具有大斯托克斯位移與高熒光量子效率，完全消除自吸收，從而制備出具有兼具高效率與低損耗的熒光太陽能聚光器。
7、本專利技術技術方案之二：
8、一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料的制備方法，包括以下步驟：
9、將有機硼酸和溴代水楊醛通過suzuki-miyaura偶聯反應得到中間體；
10、將所述中間體、焦亞硫酸鈉和氨基苯硫酚加入到有機溶劑中，然后進行高溫反應，制備得到所述聚集誘導發光材料。
11、優選的，所述有機硼酸包括均三甲基苯硼酸，均三異丙基苯硼酸，9-蒽硼酸或吖啶-9-基硼酸中的任一種。
12、優選的，所述溴代水楊醛為3-溴水楊醛、4-溴水楊醛或5-溴水楊醛。
13、優選的，所述有機硼酸和溴代水楊醛的摩爾比為(1.4-2)∶1；更優選的，所述有機硼酸和溴代水楊醛的摩爾比為7∶5；
14、所述中間體、焦亞硫酸鈉和氨基苯硫酚的摩爾比為：1∶1∶(1.2-2)；更優選的，所述中間體、焦亞硫酸鈉和氨基苯硫酚的摩爾比為：5∶5∶6。
15、優選的，所述suzuki-miyaura偶聯反應的具體過程為：
16、在惰性氣氛、催化劑和堿鹽的條件下，將所述溴代水楊醛、有機硼酸和磷配體混合，加熱，制備得到所述中間體。
17、進一步，所述惰性氣氛為氮氣；和/或
18、所述催化劑為醋酸鈀；和/或
19、所述堿鹽包括無水磷酸鉀，叔丁醇鈉或碳酸鉀中的任一種；和/或
20、所述磷配體為r-phos(2-二環己基膦基-2',4',6'-三異丙基聯苯)，s-phos(2-二環己基膦基-2',4',6'-三異丙基聯苯)或x-phos(2-二環己基膦基-2',4',6'-三異丙基聯苯)配體中的任一種。
21、進一步，所述加熱過程為：于105℃-110℃條件下反應12-48h；更優選的，于105℃反應12h。
22、進一步，在所述加熱過程后還包括冷卻和提純處理。
23、進一步，所述提純處理為：將冷卻得到的粗產物用水和二氯甲烷體系萃取，然后減壓蒸餾除去溶劑；得到的粗產物使用乙酸乙酯和石油醚進行層析柱分離。
24、優選的，所述有機溶劑為n,n-二甲基甲酰胺。
25、優選的，所述高溫反應過程中的條件為：在140℃反應2-4h。
26、本專利技術技術方案之三：
27、所述具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料在制備熒光太陽能聚光器領域中的應用。
28、本專利技術技術方案之四：
29、一種熒光太陽能聚光器，由上述聚集誘導發光材料制備得到。
30、優選的，所述熒光太陽能聚光器，除基層外，還包括含有所述聚集誘導發光材料的光波導層。
31、本專利技術技術方案之五：
32、所述熒光太陽能聚光器的制備方法，包括以下步驟：
33、將所述聚集誘導發光材料和混合溶劑依次進行超聲處理，得到混合溶液；
34、將所述混合溶液刮涂在所述基層表面，再進行加熱處理，得到所述熒光太陽能聚光器。
35、優選的，所述混合溶劑由聚甲基丙烯酸甲酯和甲苯組成；其中聚甲基丙烯酸甲酯的濃度為18-22％。
36、優選的，所述超聲過程中的時間為20min。
37、優選的，所述混合溶液中，聚集誘導發光材料的濃度為2.1％-6.3％。
38、優選的，所述加熱處理過程中的條件為：于80℃烘箱下進行溶劑揮發成膜，揮發時間為48h。
39、與現有技術相比，本專利技術具有如下優點和技術效果：
40、本專利技術將設計并合成激發態分子內質子轉移(esipt)效應的聚集誘導發光材料，其中，通過聚集態結構的調整，使得有機小分子在聚集態下的量子產率和斯托克斯位移顯著提升，可接近200nm。
41、本專利技術通過將具有高量子產率與大斯托克斯位移的聚集誘導發光材料利用涂布技術結合在玻璃表面，形成光波導層，從而制備熒光太陽能聚光器。通過測試不同尺寸的熒光太陽能聚光器的光電轉換效率，證明了其在尺寸增加時效率衰減微弱，在400平方厘米尺寸時候依舊保持0.41％的效率(光電轉換效率＝太陽能電池功率/太陽光功率)。
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1.一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料，其特征在于，其結構通式為：
2.一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料的制備方法，其特征在于，
4.根據權利要求2所述的一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料的制備方法，其特征在于，
5.根據權利要求2所述的一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料的制備方法，其特征在于，所述Suzuki-Miyaura偶聯反應的具體過程為：
6.根據權利要求5所述的一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料的制備方法，其特征在于，所述加熱過程為：于105℃-110℃條件下反應12-48h。
7.根據權利要求2所述的一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料的制備方法，其特征在于，所述高溫反應過程中的條件為：于140℃條件下反應2-4h。
8.如權利要求1所
9.一種熒光太陽能聚光器，包括基層，其特征在于，還包括含有權利要求1所述的聚集誘導發光材料的光波導層。
10.一種熒光太陽能聚光器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料，其特征在于，其結構通式為：
2.一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料的制備方法，其特征在于，
4.根據權利要求2所述的一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料的制備方法，其特征在于，
5.根據權利要求2所述的一種具有大斯托克斯位移和高熒光量子效率的聚集誘導發光材料的制備方法，其特征在于，所述suzuki-miyaura偶聯反應的具體過程為：
6.根據權利要求5所...
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