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公开(公告)号：CN115197417B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202210766810.2
申请日：2022-06-30
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明公开一种基于苝二酰亚胺与烷基季铵盐共聚的聚合物及其应用，属于高分子光电材料领域。本发明通过苝二酰亚胺与烷基季铵盐共聚获得了一种新型的聚合物，具有如下化学结构通式：，这种季铵盐功能化离子基团对PDI具有n型自掺杂作用，可以提高材料导电性，降低界面能级势垒；另一方面将小分子聚合化的策略，可以获得良好的成膜性能，改善界面接触的同时进一步提高导电性能；另外，致密、连续的薄膜还可以防止I‑离子迁移和水的渗透；本发明作为阴极界面修饰层应用于钙钛矿太阳能电池，相对于无阴极界面修饰层器件，光伏性能提升明显。
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公开(公告)号：CN115057857B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202210568214.3
申请日：2022-05-24
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： C07D471/06 , C07F7/08 , C07F9/6561 , H10K30/81 , H10K30/50 , H10K85/60
摘要： 本发明公开了一种基于苝二酰亚胺结构的电子型小分子及其制备方法和应用，属于机钙钛矿太阳能电池阴极界面材料及其制备技术领域。本发明解决了现有苝二酰亚胺类小分子作为界面层的钙钛矿器件的效率低的问题。本发明通过对苝二酰亚胺结构的酰胺位和湾位进行取代，有效赋予分子不同的功能官能团和功能侧链，有效提高器件的短路电流密度，同时通过分子结构调控还可以获得合适的LUMO能级，表现出良好的电子传输特性；且引入的功能官能团可以在金属电极界面处形成界面偶极，修正金属电极功函数，有效提高器件的开路电压。此外，苝二酰亚胺致密的骨架结构和功能官能团可以有效的抑制钙钛矿层和金属电极中的离子互相迁移扩散，有效提高器件的稳定性。
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公开(公告)号：CN118027415A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410181626.0
申请日：2024-02-18
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： C08G77/388 , C09D183/08 , H10K30/50 , H10K30/85 , H10K85/10
摘要： 本发明提出了一种苝酰亚胺功能化乙烯基倍半硅氧烷及其制备方法与其应用。其制备方法为：将苝四甲酸二酐和伯胺溶于非质子极性溶剂中，在惰性气体保护下混合均匀，加热反应，除去非质子极性溶剂，提纯并干燥，得到苝二酰亚胺；将苝二酰亚胺与液溴溶于二氯甲烷，加热反应后，除去溶剂，提纯干燥，得到一溴代苝二酰亚胺；将一溴代苝二酰亚胺和乙烯基修饰的聚倍半硅氧烷溶于有机溶剂，加入钯盐催化剂、碱性物质，加热反应，冷却、除去溶剂、提纯干燥，得到产物。制备的苝酰亚胺功能化的乙烯基修饰的聚倍半硅氧烷应用于于钙钛矿太阳能电池，显著提高电子传输层的导电性，进一步提高太阳能电池的光电转换效率，器件的光稳定性和热稳定性也显著提高。
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公开(公告)号：CN118005894A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410181627.5
申请日：2024-02-18
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明公开了一种基于苝二酰亚胺的自由基n型聚合物及其制备方法和应用。其制备方法为：将二溴代苝四甲酸二酐和伯胺溶于非质子极性溶剂中，在惰性气体保护下混合均匀，加热反应后，除去非质子极性溶剂，提纯干燥，得到二溴代苝二酰亚胺；将二溴代苝二酰亚胺，4,7‑二溴苯并[1,2‑c:4,5‑c']双([1,2,5]噻二唑)和二硼酸二频哪酯取代的芴或咔唑，溶于有机溶剂，加入钯盐催化剂、碱性物质水溶液，加热反应，冷却至室温，除去溶剂，提纯干燥，得到基于苝二酰亚胺的自由基n型聚合物。本发明制备的苝二酰亚胺自由基n型聚合物具有可控制的分子结构，自由基单元的比例也可以调节，实现自掺杂的量化，应用于钙钛矿太阳能电池，成膜性良好，进一步提高太阳能电池的光电转换效率。
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公开(公告)号：CN114933605B
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202210568212.4
申请日：2022-05-24
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： C07D519/00 , C07F7/08 , C07F9/6561 , H10K85/60 , H10K85/40 , H10K30/10
摘要： 本发明公开了一种基于苝二酰亚胺‑芴结构的电子型小分子及其制备方法和应用，属于机钙钛矿太阳能电池阴极界面材料及其制备技术领域。本发明解决了现有苝二酰亚胺类小分子作为界面层的钙钛矿器件的效率低的问题。本发明通过通过对苝二酰亚胺‑芴结构的电子型小分子中引入噻吩单元和在酰胺位进行取代，有效调控分子空间构型、分子的溶解性和成膜性，并且取代基的选择具有广泛性，可以有效赋予分子不同的功能官能团和功能侧链，进而提高分子的电导率、电子迁移率、自掺杂性能，有效提高器件的短路电流密度，同时表现出良好的电子传输特性，有效提高器件的开路电压和稳定性。
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公开(公告)号：CN114933605A
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202210568212.4
申请日：2022-05-24
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： C07D519/00 , C07F7/08 , C07F9/6561 , H01L51/42 , H01L51/46
摘要： 本发明公开了一种基于苝二酰亚胺‑芴结构的电子型小分子及其制备方法和应用，属于机钙钛矿太阳能电池阴极界面材料及其制备技术领域。本发明解决了现有苝二酰亚胺类小分子作为界面层的钙钛矿器件的效率低的问题。本发明通过通过对苝二酰亚胺‑芴结构的电子型小分子中引入噻吩单元和在酰胺位进行取代，有效调控分子空间构型、分子的溶解性和成膜性，并且取代基的选择具有广泛性，可以有效赋予分子不同的功能官能团和功能侧链，进而提高分子的电导率、电子迁移率、自掺杂性能，有效提高器件的短路电流密度，同时表现出良好的电子传输特性，有效提高器件的开路电压和稳定性。
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公开(公告)号：CN115197417A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210766810.2
申请日：2022-06-30
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明公开一种基于苝二酰亚胺与烷基季铵盐共聚的聚合物及其应用，属于高分子光电材料领域。本发明通过苝二酰亚胺与烷基季铵盐共聚获得了一种新型的聚合物，具有如下化学结构通式：，这种季铵盐功能化离子基团对PDI具有n型自掺杂作用，可以提高材料导电性，降低界面能级势垒；另一方面将小分子聚合化的策略，可以获得良好的成膜性能，改善界面接触的同时进一步提高导电性能；另外，致密、连续的薄膜还可以防止I‑离子迁移和水的渗透；本发明作为阴极界面修饰层应用于钙钛矿太阳能电池，相对于无阴极界面修饰层器件，光伏性能提升明显。
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公开(公告)号：CN115057857A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210568214.3
申请日：2022-05-24
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： C07D471/06 , C07F7/08 , C07F9/6561 , H01L51/00 , H01L51/42 , H01L51/44
摘要： 本发明公开了一种基于苝二酰亚胺结构的电子型小分子及其制备方法和应用，属于机钙钛矿太阳能电池阴极界面材料及其制备技术领域。本发明解决了现有苝二酰亚胺类小分子作为界面层的钙钛矿器件的效率低的问题。本发明通过对苝二酰亚胺结构的酰胺位和湾位进行取代，有效赋予分子不同的功能官能团和功能侧链，有效提高器件的短路电流密度，同时通过分子结构调控还可以获得合适的LUMO能级，表现出良好的电子传输特性；且引入的功能官能团可以在金属电极界面处形成界面偶极，修正金属电极功函数，有效提高器件的开路电压。此外，苝二酰亚胺致密的骨架结构和功能官能团可以有效的抑制钙钛矿层和金属电极中的离子互相迁移扩散，有效提高器件的稳定性。
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