富勒烯衍生物和包含富勒烯衍生物的有机电子器件

摘要

本发明涉及包含富勒烯衍生物的有机电子器件。

说明书

技术领域

本发明要求2014年1月8日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0002248以及2014年8月14日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0106083的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

本发明涉及富勒烯衍生物和包含其的有机电子器件。

背景技术

有机电子器件意指需要在电极和有机材料之间使用空穴和/或电子进行电荷交换的器件。有机电子器件可根据操作原理分成两大类。第一类为通过由外部光源引入器件的光子在有机材料层中形成激子的电子器件，这些激子分为电子和空穴，并且这些电子和空穴通过各自转移到不同的电极而用作电流源(电压源)。第二类为通过向两个或更多电极施加电压或电流将空穴和/或电子注入与电极形成界面的有机材料半导体的电子器件，所述器件通过注入的电子和空穴运行。

有机电子器件的实例包括有机发光器件、有机太阳能电池、有机晶体管等，并且这些均需要空穴注入或传输材料、电子注入或传输材料、或发光材料用于驱动所述器件。然而下文中将主要详细地描述上述有机电子器件中的有机太阳能电池，空穴注入或传输材料、电子注入或传输材料、或发光材料在相似原理下使用。

有机太阳能电池的可行性最初出现于20世纪70年代，但由于效率过低，有机太阳能电池没有实际应用。

然而，由于Eastman Kodak的C.W.Tang在1986年示出具有使用酞菁铜(CuPc)和苝四羧酸衍生物的双层结构的多种太阳能电池的商业化 可能性，对有机太阳能电池的关注和相关研究快速增加，带来许多进展。

从那以后，由于Yu等人在1995年引入本体异质结(BHJ)的概念，以及溶解度改善的富勒烯衍生物(如PCBM)已被开发为n型半导体材料，有机太阳能电池在效率方面已有创新进展。

然而，例如起始材料富勒烯昂贵、难以合成及不具有良好的溶解性的问题仍阻碍电子受体材料的发展。持续尝试发展具有低带隙的电子供体材料和具有良好电荷迁移率的新的电子受体材料以替代现有材料。

现有技术文献

非专利文献

Two-layer organic photovoltaic cell(C.W.Tang,Appl.Phys.Lett.,48,183(1996))；

Efficiencies via Network of Internal Donor-acceptor Heterojunctions(G.Yu,J.Gao,J.C.Hummelen,F.Wudl,A.J.Heeger,Science,270,1789(1995))

发明内容

技术问题

本发明的一个目的在于提供包含富勒烯衍生物的有机电子器件。

技术方案

本发明的一个实施方案提供了由以下化学式1表示的富勒烯衍生物。

[化学式1]

在化学式1中，

n为1到5的整数，

当n为2或更大时，括号内的结构彼此相同或不同，

Cn为C₆₀到C₁₂₀的富勒烯，

R1到R6彼此相同或不同，且各自独立地为氢、卤素基团、硝基、氰基、羧酸基、羟基、取代或未取代的羰基、磺酸基(-SO₃H)、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的酯基、取代或未取代的硫酯基、取代或未取代的酰胺基、取代或未取代的醚基、取代或未取代的磺酰基(-SO₂-)、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的芳硫基、取代或未取代的烷胺基、取代或未取代的芳胺基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的杂芳基烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂环基，或相邻取代基彼此键合以形成取代或未取代的烃环；或取代或未取代的杂环，

R1到R6中的至少一个为

o为1到3的整数，当o为2或更大的整数时，两个或更多个L彼此相同或不同，

L为取代或未取代的亚烷基，以及

R为氢；羧酸基；取代或未取代的羰基；取代或未取代的烷基；取代或未取代的环烷基；取代或未取代的烯基；取代或未取代的酯基；取代或未取代的硫酯基；取代或未取代的酰胺基；取代或未取代的磺酰基(-SO₂-)；取代或未取代的芳基烷基；取代或未取代的芳基；或取代或未取代的杂环基。

本发明的一个实施方案提供一种有机电子器件，所述有机电子器件包括第一电极、设置为与所述第一电极相对的第二电极、以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的一个或更多个有机材料层，

其中一个或更多个有机材料层包含富勒烯衍生物。

有利效果

根据本发明一个实施方案的包含富勒烯衍生物的有机电子器件展示 出效率提高和/或稳定性提高。

根据本发明一个实施方案的富勒烯衍生物可以纯形式或作为与杂质的混合物用于包括有机太阳能电池的有机电子器件中，并且可使用真空沉积法、溶液涂覆法等施用。

根据本发明一个实施方案的包含富勒烯衍生物的有机电子器件具有优异的光效率以及优异的热稳定性，且具有改善的寿命特性。

附图说明

图1为根据本发明一个实施方案的有机太阳能电池的图。

图2为显示化学式1-1的NMR谱的图。

[附图标记]

101：基底

102：第一电极

103：空穴传输层

104：光活性层

105：第二电极

发明模式

下文将对本发明进行详细描述。

本发明的一个实施方案提供由化学式1表示的富勒烯衍生物。

根据本发明一个实施方案的富勒烯衍生物包含至少一个

在此情况下，电子供体的形态特性可根据L的类型和R的类型而改变，并且因此可提高效率。

根据本发明一个实施方案的富勒烯衍生物通过控制L和R可具有优异的经改善的在有机溶剂中的溶解性。

例如，当L为亚烷基时，可与引入的烷基共同形成具有疏水特性的新结晶薄膜结构，以改善电子供体的溶解性。

在本发明的一个实施方案中，由化学式1表示的富勒烯衍生物由以下化学式2或3表示。

[化学式2]

[化学式3]

在化学式2和3中，

R、Cn、n、o、L和R1到R6的限定可与化学式1中所做出的限定相同。

在本发明的一个实施方案中，R为取代或未取代的羰基。

本发明的一个实施方案提供了有机电子器件，其中由化学式1表示的富勒烯衍生物为由以下化学式2-1或化学式3-1表示的富勒烯衍生物。

[化学式2-1]

[化学式3-1]

在化学式2-1和3-1中，

Cn、n、o、L和R1到R6的限定可与化学式1中所做出的限定相同，以及

R7和R8彼此相同或不同，且各自独立地为氢、取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的醚基、取代或未取代的磺酰基、取代或未取代的芳基烷基、取代或未取代的环酮基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂环基。

取代基的实例如下所述，然而，取代基不限于此。

本发明的术语“取代或未取代的”意指不具有取代基或被选自以下的一个或更多个取代基取代：卤素基团、硝基、氰基、羧酸基、羟基、羰基、磺酸基、烷基、烯丙基、烷氧基、环烷基、烯基、酯基、醚基、磺酰基、亚砜基、芳基烷基、芳基、以及杂环基，或者不具有取代基或被使两个或 更多个上述取代基连接的取代基取代。例如，“使两个或更多个取代基连接的取代基”可包括联苯基。换言之，联苯基可视为芳基，或使两个苯基连接的取代基。

术语“取代”意指与化合物的碳原子键合的氢原子改变为另一个取代基，且取代位置不受限制，只要其是氢原子被取代的位置(即取代基可取代的位置)即可，且当两个或更多个取代基取代时，所述两个或更多个取代基可彼此相同或不同。

在本发明中，卤素基团可包括氟、氯、溴或碘。

在本发明中，羰基可由表示。

此处Z为氢、取代或未取代的具有1到20个碳原子的烷基、取代或未取代的具有3到60个碳原子的环烷基、取代或未取代的具有7到50个碳原子的芳基烷基、取代或未取代的具有6到60个碳原子的芳基、取代或未取代的具有2到60个碳原子的杂环基。

在本发明中，烷基可为直链的或支化的，且碳原子数虽无特别限制，但优选1到40。其具体实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、二十烷基等，且还可使用可为支化或取代形式的这些。

在本发明中，环烷基无特别限制，但优选具有3到60个碳原子，且其具体实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、降冰片基、金刚烷基等，以及也可使用其取代形式。

在本发明中，烷氧基可为直链、支化或环状的。烷氧基中的碳原子数无特别限制，但优选1到40。其具体实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基(isopropoxy)、异丙氧基(i-propyloxy)、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、异戊氧基、正己氧基、3,3-二甲基丁氧基、2-乙基丁氧基、正辛氧基、2-乙基己氧基、2-甲基庚氧基、2-丙基丁氧基、正壬氧基、正癸氧基等。

在本发明中，芳基烷基中的碳原子数无特别限制，然而在本发明的一个实施方案中，芳基烷基中的碳原子数为7到50个。特别地，芳基部分具有6到49个碳原子，而烷基部分具有1到44个碳原子。其具体实例包 括但不限于苯甲基、苯乙基、苯丙基、苯异丙基、苯丁基、苯异丁基、苯戊基、苯异戊基、苯己基、苯异己基、苯庚基、苯辛基、苯壬基、苯癸基、萘甲基、萘乙基、萘丙基、萘异丙基、芘甲基、芘乙基、芘丙基、芘异丙基、吡咯甲基、吡咯乙基、氨基苯基甲基、硝基苯基甲基、氰基苯基甲基、1-羟基-2-苯异丙基、1-氯-2-苯异丙基、硫代苯基甲基、硫代苯基乙基、硫代苯基丙基、硫代苯基异丙基、硫代苯基丁基等，并且还可使用其取代形式。

在本发明中，所述烯基可为直链的或支化的，虽无特别限制，但碳原子数量优选为2到40。其具体实例可包括但不限于乙烯基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、1-苯基乙烯基-1-基、2-苯基乙烯基-1-基、2,2-二苯基乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘-1-基)乙烯-1-基、2,2-双(联苯-1-基)乙烯-1-基、二苯乙烯基、苯乙烯基等。

在本发明中，硫酯基的通式可由表示。其中，Z1为氢、取代或未取代的具有1到60个碳原子的烷基、取代或未取代的具有3到60个碳原子的环烷基、取代或未取代的具有7到50个碳原子的芳基烷基、取代或未取代的具有6到60个碳原子的芳基、或取代或未取代的具有2到60个碳原子且包含N、O以及S原子中的一个或更多个的杂环基。

本发明的酰胺基通式可由表示。

其中，Z2为氢、取代或未取代的具有1到60个碳原子的烷基、取代或未取代的具有3到60个碳原子的环烷基、取代或未取代的具有7到50个碳原子的芳基烷基、取代或未取代的具有6到60个碳原子的芳基、或取代或未取代的具有2到60个碳原子且包含N、O以及S原子中的一个或更多个的杂环基。

在本发明中，芳基可为单环的，虽无特别限制，但碳原子数优选为6到60。芳基的具体实例包括但不限于单环芳基，如苯基、联苯基及联三苯基；和多环芳基，如萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、并四苯基、基、 芴基、苊基、苯并菲基、荧蒽基等，这些基团可被另外的取代基取代。

在本发明中，杂环为包含一个或更多个不为碳的原子(即杂原子)的基团，具体地说，杂原子可包括一个或更多个选自O、N、S等的原子。杂环基中的碳原子数无特别限制，但优选为2到60。杂环基的实例包括但不限于噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、唑基、二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、三嗪基、吖啶基、哒嗪基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、二苯并呋喃基等，且这些基团可用另外的取代基取代。

在本发明中，酯基的通式可由表示。其中，Z′为氢、取代或未取代的具有1到20个碳原子的烷基、取代或未取代的具有3到60个碳原子的环烷基、取代或未取代的具有7到50个碳原子的芳基烷基、具有2到60个碳原子的杂芳基烷基、取代或未取代的具有1到40个碳原子的羰基、取代或未取代的具有6到60个碳原子的芳基、或取代或未取代的具有2到60个碳原子且包含N、O以及S原子中的一个或更多个的杂环基。

在本发明中，意指与其他取代基键合的位点或键合位点。

本发明中的相邻取代基意指取代相邻碳的取代基，如R1或R2和R3；R3和R4；R4和R5或R6；以及R1或R2和R5或R6。

本发明中彼此键合以形成烃环或杂环的相邻基团意指形成键以形成5元到7元单环或多环烃环、或5元到7元单环或多环杂环基团的相邻取代基。

本发明中的烃环包括所有环烷基、环烯基、芳环基团、或脂环基团，其可为单环或多环，且均包括这些中的一个、两个或更多个键合的稠环。

本发明中形成的杂环意指烃环中的至少一个碳原子被N、O或S原子取代，且形成的杂环可为脂环或芳环，且可为单环或多环。

特别地，本发明中包括稠合环丙烷环、稠合环丙烯环、稠合环丁烷环、 稠合环丁烯环、稠合环戊烷环、稠合环戊烯环、稠合环戊二烯环、稠合环己烷环、稠合环己烯环、稠合环己二烯环、稠合降冰片烷环、稠合双环[2,2,2]辛烯环等，但实例不限于此。

在本发明的一个实施方案中，o为1。

在另一个实施方案中，L为取代或未取代的亚烷基。

在一个实施方案中，L为亚烷基。

在另一个实施方案中，L为亚甲基。

在本发明的一个实施方案中，R1为氢。

在本发明的一个实施方案中，R2为氢。

在本发明的一个实施方案中，R3为氢。

在本发明的一个实施方案中，R4为氢。

在本发明的一个实施方案中，R5为氢。

在另一个实施方案中，R5为取代或未取代的烷基。

在一个实施方案中，R5为甲基。

在一个实施方案中，R6为氢。

在一个实施方案中，R6为取代或未取代的烷基。

在另一个实施方案中，R6为甲基。

在本发明的一个实施方案中，R为氢、取代或未取代的烷基、或取代或未取代的羰基。

在本发明的一个实施方案中，R为氢。

在本发明的一个实施方案中，R为取代或未取代的烷基。

在本发明的一个实施方案中，R为取代或未取代的辛基。

在本发明的一个实施方案中，R为辛基。

在本发明的一个实施方案中，R为取代或未取代的羰基。

在本发明的一个实施方案中，R为未被取代或被选自以下的取代基取代的羰基：取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的环酮基、取代或未取代的包含N、O和S原子中的一个或更多个的杂环基。

在本发明的一个实施方案中，R为未取代的或被经取代或未经取代的 烷基取代的羰基。

在一个实施方案中，R为未取代的或被烷基取代的羰基。

在一个实施方案中，R为未取代的或被支化烷基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被2-甲基戊基取代的羰基。

在一个实施方案中，R为未取代的或被直链烷基取代的羰基。

在一个实施方案中，R为被甲基取代的羰基。

在一个实施方案中，R为被辛基取代的羰基。

在一个实施方案中，R为被1-辛基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被3-辛基取代的羰基。

在一个实施方案中，R为被烷基取代的羰基，所述烷基被经取代或未经取代的芳基取代或未被取代。

在一个实施方案中，R为被烷基取代的羰基，所述烷基被苯基取代或未被取代。

在另一个实施方案中，R为由未取代的或本基取代的丙基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被经苯基取代的烷基取代的羰基，所述苯基被胺基取代或未被取代。

在本发明的一个实施方案中，R为被经苯基取代的戊基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被经苯基取代的乙基取代的羰基，所述苯基被经烷基和/或芳基取代的胺基取代。

在一个实施方案中，R为被经苯基取代的乙基取代的羰基，所述苯基被己基苯基胺基取代。

在另一个实施方案中，R为被经芳基取代的烷基取代的羰基，所述芳基未被取代或被经取代或未经取代的包含N、O和S原子中的一个或更多个的杂环基取代。

在另一个实施方案中，R为被经苯基取代的烷基取代的羰基，所述苯基被经取代或未经取代的包含一个或更多个N原子的杂环基取代。

在本发明的一个实施方案中，R为被经苯基取代的乙基取代的羰基，所述苯基被咔唑基取代。

在另一个实施方案中，R为被经苯基取代的乙基取代的羰基，所述苯基被经苯基取代的苯并咪唑基取代。

在一个实施方案中，R为被经烷氧基取代的烷基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被四氧杂十三烷基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被烷基取代的羰基，所述烷基被经取代或未经取代的羰基取代或未被取代。

在本发明的一个实施方案中，R为被烷基取代的羰基，所述烷基被经芳基取代或未经取代的羰基取代。

在一个实施方案中，R为被烷基取代的羰基，所述烷基被经苯基取代的羰基取代。

在本发明的一个实施方案中，R为被乙基取代的羰基，所述乙基被经苯基取代的羰基取代。

在本发明的一个实施方案中，R为被丁基取代的羰基，所述丁基被经苯基取代的羰基取代。

在本发明的一个实施方案中，R为被烷基取代的羰基，所述烷基被经烷基取代的或未经取代的羰基取代。

在另一个实施方案中，R为被丁基取代的羰基，所述丁基被经烷基取代的羰基取代。

在另一个实施方案中，R为被丁基取代的羰基，所述丁基被经甲基取代的羰基取代。

在本发明的一个实施方案中，R为被烷基取代的羰基，所述烷基被经取代或未经取代的酯基取代。

在一个实施方案中，R为被烷基取代的羰基，所述烷基被经烷基取代的酯基取代。

在另一个实施方案中，R为被丙基取代的羰基，所述丙基被经甲基取代的酯基取代。

在本发明的一个实施方案中，R为被烷基取代的羰基，所述烷基被经取代或未经取代的环酮基取代。

在本发明的一个实施方案中，R为被烷基取代的羰基，所述烷基被经取代或未经取代的色烯酮基取代。

在本发明的一个实施方案中，R为被烷基取代的羰基，所述烷基被经卤素基团取代的色烯酮基取代。

在另一个实施方案中，R为被乙基取代的羰基，所述乙基被经氟取代的色烯酮基取代。

在本发明的一个实施方案中，R为被烷基取代的羰基，所述烷基未被取代或被经取代或未经取代的包含N、O和S原子中的一个或更多个的杂环基取代。

在一个实施方案中，R为被烷基取代的羰基，所述烷基被经取代或未经取代的包含一个或更多个S原子的杂环基取代。

在一个实施方案中，R为被经噻吩基取代的烷基取代的羰基，所述噻吩基被烷基取代或未被取代。

在另一个实施方案中，R为被丙基取代的羰基，所述丙基被经己基取代的噻吩基取代。

在另一个实施方案中，R为被经取代或未经取代的芳基取代或未被取代的羰基。

在本发明的一个实施方案中，R为被经取代或未经取代的苯基取代的羰基。

在本发明的一个实施方案中，R为被苯基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被经取代或未经取代的萘基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被萘基取代的羰基。

在一个实施方案中，R为被经取代或未经取代的蒽基取代的羰基。

在一个实施方案中，R为被蒽基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被经取代或未经取代的芘基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被芘基取代的羰基。

在本发明的一个实施方案中，R为被经取代或未经取代的包含N、O和S原子中的一个或更多个的杂环基取代或未被取代的羰基。

在一个实施方案中，R为被经取代或未经取代的包含一个或更多个S原子的杂环基取代或未被取代的羰基。

在本发明的一个实施方案中，R为被经取代或未经取代的噻吩基取代 或未被取代的羰基。

在一个实施方案中，R为被噻吩基取代的羰基，所述噻吩基被经烷基取代的包含一个或更多个S原子的杂环基取代。

在一个实施方案中，R为被噻吩基取代的羰基，所述噻吩基被经烷基取代的噻吩基取代。

在本发明的一个实施方案中，R为被噻吩基取代的羰基，所述噻吩基被经己基取代或未经取代的噻吩基取代。

在本发明的一个实施方案中，R为被经取代或未经取代的环酮基取代的羰基。

在一个实施方案中，R为被环丁酮取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被环戊酮取代的羰基。

在一个实施方案中，R为被萘酮取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被二氢萘酮取代的羰基。

在一个实施方案中，R为被色烯酮基取代的羰基。

在本发明的一个实施方案中，R为被烯基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被经取代或未经取代的乙烯基取代的羰基。

在一个实施方案中，R为被乙烯基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被经苯基取代的乙烯基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被经烷基取代的乙烯基取代的羰基。

在另一个实施方案中，R为被经甲基取代的乙烯基取代的羰基。

在本发明的一个实施方案中，R7和R8彼此相同或不同，且各自独立地为取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的环酮基、或取代或未取代的杂环基。

在本发明的一个实施方案中，R8为取代或未取代的烷基。

在一个实施方案中，R8为支化烷基。

在另一个实施方案中，R8为2-甲基戊基。

在一个实施方案中，R8为直链烷基。

在一个实施方案中，R8为取代或未取代的甲基。

在另一个实施方案中，R8为甲基。

在一个实施方案中，R8为辛基。

在一个实施方案中，R8为1-辛基。

在一个实施方案中，R8为3-辛基。

在一个实施方案中，R8为未被取代的或被经取代或未经取代的芳基取代的烷基。

在一个实施方案中，R8为未被取代的或被苯基取代的烷基。

在另一个实施方案中，R8为未被取代的或被苯基取代的丙基。

在本发明的一个实施方案中，R8为未被取代的或被苯基取代的戊基。

在另一个实施方案中，R8为被苯基取代的烷基，所述苯基未被取代或被胺基取代。

在另一个实施方案中，R8为被经胺基取代的苯基取代的乙基，所述胺基被烷基和/或芳基取代。

在一个实施方案中，R8为被经己基苯基胺基取代的苯基取代的乙基。

在另一个实施方案中，R8为被芳基取代的烷基，所述芳基未被取代或被经取代或未经取代的包含N、O和S原子中的一个或更多个的杂环基取代。

在另一个实施方案中，R8为被苯基取代的烷基，所述苯基被经取代或未经取代的包含一个或更多个N原子的的杂环基取代。

在本发明的一个实施方案中，R8为被经咔唑基取代的苯基取代的乙基。

在另一个实施方案中，R8为苯基取代的乙基，所述苯基被经苯基取代的苯并咪唑基取代。

在一个实施方案中，R8为被烷氧基取代的烷基。

在另一个实施方案中，R8为四氧杂十三烷基。

在本发明的一个实施方案中，R8为未被取代的或被经取代或未经取代的羰基取代的烷基。

在另一个实施方案中，R8为被未经取代的或经芳基取代的羰基取代 的烷基。

在一个实施方案中，R8为被经苯基取代的羰基取代的烷基。

在本发明的一个实施方案中，R8为被经苯基取代的羰基取代的乙基。

在本发明的一个实施方案中，R8为被经苯基取代的羰基取代的丁基。

在本发明的一个实施方案中，R8为被羰基取代的烷基，所述羰基未被取代或被烷基取代。

在另一个实施方案中，R8为被经烷基取代的羰基取代的丁基。

在本发明的另一个实施方案中，R8为被经甲基取代的羰基取代的丁基。

在本发明的一个实施方案中，R8为被经取代或未经取代的酯基取代的烷基。

在一个实施方案中，R8为被经烷基取代的酯基取代的烷基。

在另一个实施方案中，R8为被经甲基取代的酯基取代的丙基。

在本发明的一个实施方案中，R8为被经取代或未经取代的环酮基取代的烷基。

在本发明的一个实施方案中，R8为被经取代或未经取代的色烯酮基取代的烷基。

在本发明的一个实施方案中，R8为被经卤素基团取代的色烯酮基取代的烷基。

在另一个实施方案中，R8为被经氟取代的色烯酮基取代的乙基。

在本发明的一个实施方案中，R8为被经取代或未经取代的包含N、O和S原子中的一个或更多个的杂环基取代或未被取代的烷基。

在一个实施方案中，R8为被经取代或未经取代的包含一个或更多个S原子的杂环基取代的烷基。

在一个实施方案中，R8为被未经取代的或经烷基取代的噻吩基取代的烷基。

在另一个实施方案中，R8为被经己基取代的噻吩基取代的丙基。

在另一个实施方案中，R8为取代或未取代的芳基。

在一个实施方案中，R8为取代或未取代的苯基。

在另一个实施方案中，R8为苯基。

在本发明的一个实施方案中，R8为取代或未取代的萘基。

在另一个实施方案中，R8为萘基。

在另一个实施方案中，R8为取代或未取代的芘基。

在一个实施方案中，R8为芘基。

在另一个实施方案中，R8为取代或未取代的蒽基。

在另一个实施方案中，R8为蒽基。

在本发明的一个实施方案中，R8为取代或未取代的包含N、O和S原子中的一个或更多个的杂环基。

在本发明的一个实施方案中，R8为取代或未取代的包含一个或更多个S原子的杂环基。

在本发明的一个实施方案中，R8为取代或未取代的噻吩基。

在一个实施方案中，R8为被经杂环基取代的噻吩基取代的噻吩基，所述杂环基被烷基取代且包含一个或更多个S原子。

在一个实施方案中，R8为被经烷基取代的噻吩基取代的噻吩基。

在本发明的一个实施方案中，R8为被噻吩基取代的羰基，所述噻吩基被经己基取代或未经取代的噻吩基取代。

在本发明的一个实施方案中，R8为取代或未取代的环酮基。

在一个实施方案中，R8为环丁酮基。

在另一个实施方案中，R8为环戊酮基。

在一个实施方案中，R8为萘酮基。

在另一个实施方案中，R8为二氢萘酮基。

在一个实施方案中，R8为色烯酮基。

在本发明的一个实施方案中，R8为取代或未取代的烯基。

在另一个实施方案中，R8为取代或未取代的乙烯基。

在一个实施方案中，R8为乙烯基。

在另一个实施方案中，R8为被苯基取代的乙烯基。

在另一个实施方案中，R8为被烷基取代的乙烯基。

在另一个实施方案中，R8为被甲基取代的乙烯基。

在本发明的一个实施方案中，由化学式1表示的所述富勒烯衍生物由以下化学式1-1-1到1-1-31中的任一个表示。

在化学式1-1-1到1-1-31中，

n的限定与化学式1中n的限定相同。

根据本发明一个实施方案的富勒烯衍生物还可包含除化学式1中的括号内的结构以外的其他结构。

在本发明的一个实施方案中，富勒烯衍生物的富勒烯骨架可单独使用，或两种或更多种类型可以任何组合和比例共同使用。

在本发明的一个实施方案中，化学式1表示的富勒烯衍生物可根据下述制备例制备。

在本发明中，包含含有环己烷的结构的富勒烯衍生物可通过使共轭二烯和富勒烯通过Diels-Alder反应键合来制备。

通过改变共轭二烯的取代基，可制备由化学式1表示的富勒烯衍生物以及化学式1-1-1到1-1-27的富勒烯衍生物。

本发明提供了有机电子器件，其包括：第一电极、设置成与第一电极相对的第二电极、以及设置在第一电极与第二电极之间的一个或更多个有机材料层，其中有机材料层的一个或更多个层包含上述富勒烯衍生物。

在本发明的一个实施方案中，有机电子器件选自有机发光器件、有机太阳能电池、以及有机晶体管。

在本发明的一个实施方案中，有机电子器件可为有机发光器件。

本发明的一个实施方案提供了作为有机发光器件的有机电子器件，其包括第一电极、第二电极、以及设置在第一电极和第二电极之间的一个或更多个有机材料层，其中有机材料层的一个或更多个层包含富勒烯衍生物。

在本发明的一个实施方案中，有机材料层包括发光层，且发光层包含富勒烯衍生物。

在本发明的一个实施方案中，有机材料层包含空穴注入层或空穴传输层，且空穴注入层或空穴传输层包含富勒烯衍生物。

在本发明的另一个实施方案中，有机材料层包含电子注入层或电子传输层，且电子注入层或电子传输层包含富勒烯衍生物。

在本发明的一个实施方案中，有机电子器件可为有机晶体管。

本发明的一个实施方案提供作为有机晶体管的有机电子器件，其包含源极、漏极、栅极以及一个或更多个有机材料层，其中有机材料层的一个或更多个层包含富勒烯衍生物。

在本发明的一个实施方案中，有机电子器件可为有机太阳能电池。

在本发明的一个实施方案中，有机电子器件为有机太阳能电池，其包含第一电极、设置成与第一电极相对的第二电极、以及设置于第一电极和第二电极之间的一个或更多个有机材料层，其中有机材料层的一个或更多个层包含富勒烯衍生物。

有机太阳能电池的原理为p型半导体通过光激发形成空穴与电子成对的激子，且激子在p-n结处分为电子和空穴。经分离的电子和空穴分别传输到n型半导体薄膜和p型半导体薄膜，且分别在第一电极和第二电极中收集，因此有机太阳能电池可用作外部电能。

图1是示出了根据本发明的一个实施方案的有机太阳能电池的图。在图1中，有机太阳能电池包括基底(101)、第一电极(102)、空穴传输层(103)、光活性层(104)和第二电极(105)。

在本发明的一个实施方案中，有机材料层包括光活性层以及设置在光活性层与第一电极或第二电极之间的有机材料层，并且设置在光活性层与第一电极或第二电极之间的有机材料层包含富勒烯衍生物。

在本发明的一个实施方案中，有机材料层包括光活性层，光活性层具有包括n型有机材料层和p型有机材料层的双层结构，并且n型有机材料层包含富勒烯衍生物。

在本发明的一个实施方案中，有机材料层包括光活性层，光活性层包含电子供体材料和电子受体材料，并且电子受体材料包含富勒烯衍生物。

在本发明的一个实施方案中，有机太阳能电池中的电子供体材料和电子受体材料形成本体异质结(BHJ)。

本体异质结意指电子供体材料和电子受体材料在光活性层中混在一起。

在本发明的一个实施方案中，电子受体材料包含不被热固化或UV固化的富勒烯衍生物。

可按原样使用根据本发明的一个实施方案的富勒烯衍生物而无需热固化或UV固化。

根据本发明一个实施方案的包含由化学式1表示的富勒烯衍生物的电子受体材料可按原样应用于光活性层而无需热固化或UV固化。因此，该方法在时间和/或成本方面具有优势。

在本发明的一个实施方案中，电子受体材料包含根据需要被热固化或UV固化的富勒烯衍生物。

在一个实施方案中，电子受体材料可通过UV或热固化与电子供体材料形成新基体。

在另一个实施方案中，可通过UV或热固化在电子受体材料之间形成新基体。

在本发明的一个实施方案中，n型有机材料层和/或电子供体材料优选地与太阳光内的光吸收波长范围或光谱相容，优选地具有强吸光度并且具有优异的电特性如电荷迁移率。

在本发明的一个实施方案中，电子供体材料包含有机化合物，且有机化合物为能够用于溶液过程的有机化合物。

在本发明的一个实施方案中，n型有机材料层和/或电子供体材料包含有机化合物，且有机化合物包含聚合物化合物或单体化合物。

特别地，电子供体材料包括以下结构，其包括基于聚(亚苯基亚乙烯基)(PPV)的聚合物或基于聚(3-己基噻吩)(P3HT)的聚合物。

n为1到1,000的整数，

Rm是氢；取代或未取代的烷基；取代或未取代的环烷基；取代或未取代的烷氧基；取代或未取代的烯基；取代或未取代的包含N、O和S原子中的一个或更多个的芳族或脂族杂环基；或者取代或未取代的芳基。

电子供体材料优选是具有小带隙以便吸收太阳光内的所有可见光区的材料，并且一般是聚合物化合物，但不限于此，可以使用单体化合物。

电子供体材料与电子受体材料以1:100至100:1的比例(w/w)混合。在将电子供体材料与电子受体材料混合后，可使所得物在30℃至300℃下退火1秒至24小时以使特性最大化。

在本发明的一个实施方案中，光活性层的厚度为10nm至1,000nm。

在本发明的一个实施方案中，有机材料层包括光活性层，和设置于光活性层与第一电极或第二电极之间的有机材料层，且设置于光活性层与第一电极或第二电极之间的有机材料层包含富勒烯衍生物。

在本发明的一个实施方案中，在有机材料层中，设置于光活性层与第一电极或第二电极之间的有机材料层包含富勒烯衍生物，富勒烯衍生物为电子受体材料和电子传输材料。

在本发明的一个实施方案中，在有机材料层中，设置于光活性层与第一电极或第二电极之间的有机材料层包含金属氧化物，有机材料层设置于金属氧化物层和光活性层之间，且有机材料层包含富勒烯衍生物。

在本发明的一个实施方案中，包含富勒烯衍生物的有机材料层与金属氧化物层接触。

在本发明的一个实施方案中，设置于光活性层与第一电极或第二电极之间的有机材料层包含富勒烯衍生物，且富勒烯衍生物为电子注入材料。

在本发明的一个实施方案中，有机电子器件具有正常结构。

在本发明的一个实施方案中，有机电子器件具有倒置结构。

在本发明的一个实施方案中，有机电子器件具有正常结构，且有机材料层包括光活性层；以及设置于光活性层和第二电极之间的有机材料层，其中设置于光活性层和第二电极之间的有机材料层包含富勒烯衍生物，且第一电极为阳极而第二电极为阴极。

在本发明的一个实施方案中，所述有机电子器件具有倒置结构，且有机材料层包括设置于光活性层和第二电极之间的有机材料层，其中设置于光活性层和第二电极之间的有机材料层包含富勒烯衍生物，且第一电极为阳极而第二电极为阴极。

在本发明的一个实施方案中，第一电极可为阳极或阴极。此外，第二电极可为阴极或阳极。

在本发明的一个实施方案中，有机太阳能电池可具有顺序为阳极、光活性层和阴极的布置。

在另一个实施方案中，有机太阳能电池还可具有顺序为阴极、光活性层和阳极的布置，但布置不限于此。

在另一个实施方案中，有机太阳能电池可具有顺序为阳极、空穴传输层、光活性层、电子传输层和阴极的布置，或者具有顺序为阴极、电子传输层、光活性层、空穴传输层和阳极的布置，但布置不限于此。

在另一个实施方案中，有机太阳能电池还可具有顺序为阳极、缓冲层、光活性层和阴极的布置。

本发明的有机太阳能电池可使用本领域中已知的材料和方法来制备，不同之处在于所述有机太阳能电池的有机材料层的一个或更多个层中包含由化学式1表示的富勒烯衍生物。

本发明的一个实施方案提供了用于制造有机太阳能电池的方法，其包括：准备基底；在基底之上形成第一电极；在第一电极之上形成一个或更多个包括光活性层的有机材料层；以及在有机材料层之上形成第二电极，其中所述有机材料层的一个或更多个层包含富勒烯衍生物。

富勒烯衍生物可包含在空穴传输层、光活性层和/或电子传输层中。

例如，根据本发明的有机太阳能电池可通过以下方法来制造：通过使用物理气相沉积(PVD)法(例如，溅射或电子束蒸发)或溶液涂覆法对金属、具有传导性的金属氧化物或其合金进行沉积或溶液涂覆来形成阳极，使用真空沉积法或溶液涂覆法在其上形成有机材料层，然后使可以用作阴极的材料沉积在其上。

上述有机材料层中的每个层可使用利用多种单分子材料或聚合物材料的溶液法代替沉积法来制备，并且溶液法的实例包括卷对卷法、旋涂、浸涂、浇铸、辊涂、流涂、刮涂、丝网印刷、喷墨印刷、凹版印刷、胶版印刷、喷涂、热印法等。

上述有机材料层中的每个层可使用包括干式成膜法的方法来制备，所述干式成膜法例如真空沉积、溅射、等离子体镀和离子镀。

在本发明的一个实施方案中，所述方法可包括以下步骤：沉积阳极、层压光活性层，布置光活性层，热处理光活性层以及沉积阴极。

层压光活性层的步骤可设置为复合薄膜结构，其中将混合有电子供体 材料和电子受体材料的溶液喷射并沉积在两个电极的上面，即本体异质结中。

作为电子受体材料，可使用其中复合聚合物材料溶解于有机溶剂中的混合溶液，并且电子受体材料可包含上述富勒烯衍生物。

在本发明的一个实施方案中，将富勒烯衍生物与P3HT溶解于有机溶剂中并使用。

本发明中的基底可包括具有优异的透明度、表面平滑性、易操作性和耐水性的玻璃基底或透明塑料基底，但不限于此，并且可没有限制地使用通常用于有机太阳能电池的基底。其具体实例包括玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯(PP)、聚酰亚胺(PI)、三乙酰基纤维素(TAC)等，但不限于此。

阳极可包含透明且具有优异导电性的材料，但材料不限于此。阳极材料的实例包括：金属如钒、铬、铜、锌或金、或者其合金；金属氧化物如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)、氧化钼或氧化铟锌(IZO)；金属和氧化物的组合如ZnO:Al或SnO₂:Sb；导电聚合物如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧基)噻吩](PEDOT)、聚吡咯和聚苯胺等，但不限于此。

形成阳极的方法没有特别限制，然而，阳极可通过施加至基底的一个表面或者使用诸如以下的方法以膜形式涂覆来形成：溅射、电子束、热沉积、旋涂、丝网印刷、喷墨印刷、刮涂或凹版印刷。

当阳极形成在基底上时，所得物可经历清洗、除去水分和改性为亲水的过程。

例如，在用清洗剂丙酮和异丙醇(IPA)以连续顺序清洗图案化ITO基底之后，将ITO基底在加热板上于100℃至150℃下干燥1分钟至30分钟，优选地于120℃下干燥10分钟以除去水分，并且在将基底彻底清洗后，将基底的表面改性为亲水的。

通过这样的表面改性，可使接面电势维持在适于光活性层的表面电势的水平。此外，当表面被改性时，可在阳极上容易地形成聚合物薄膜，并且可提高薄膜的品质。

用于阳极的预处理技术包括：a)使用平行板放电的表面氧化法，b)通过在真空中由UV射线产生的臭氧来氧化表面的方法，c)使用由等离子体产生的氧自由基的氧化方法等。

可根据阳极或基底的情况来选择上述方法中的一种。然而，不管使用哪种方法，通常优选的是，尽可能地防止氧从阳极或基底表面离开并抑制水分和有机材料残留。在这种情况下，可使预处理的实际效果最大化。

作为具体实例，可使用通过由UV射线产生的臭氧来氧化表面的方法。在本文中，图案化ITO基底可在超声清洗后通过在热板上烘烤所述图案化ITO基底完全干燥，并且可将图案化ITO基底引入室中，然后凭借通过使用UV灯使氧气与UV光反应产生的臭氧来清洗。

然而，本发明中对图案化ITO基底进行表面改性的方法没有特别限制，并且可使用氧化基底的任何方法。

阴极可包含具有小的功函数的金属，但不限于此。其具体实例包括：金属如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅或其合金；或者多层结构材料如LiF/Al、LiO₂/Al、LiF/Fe、Al:Li、Al:BaF₂和Al:BaF₂:Ba，但不限于此。

阴极可通过沉积在具有5×10^-7托或更小的真空度的热沉积器中来形成，但形成不限于该方法。

空穴传输层和/或电子传输层材料起到将在光活性层中分离的电子和空穴有效传输至电极的作用，但材料没有特别限制。

空穴传输层材料可包括掺杂有聚(苯乙烯磺酸)的聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)(PEDOT:PSS)、氧化钼(MoO_x)、氧化钒(V₂O₅)、氧化镍(NiO)、氧化钨(WOx)等，但不限于此。

电子传输层材料可包括电子提取金属氧化物，并且可特别地包括：8-羟基喹啉的金属络合物；包含Alq₃的络合物；包含Liq的金属络合物；LiF；Ca；氧化钛(TiOx)；氧化锌(ZnO)；碳酸铯(Cs₂CO₃)等，但不限于此。

光活性层可通过以下方法形成：将光活性材料(例如电子供体和/或电子受体)溶解于有机溶剂中，然后利用诸如以下的方法施用溶液：旋涂、浸涂、丝网印刷、喷涂、刮涂和刷涂，但方法不限于此。

具体实施方式

下文中，将参考制备例和实施例详细地描述用于制备富勒烯衍生物的方法以及使用所述富勒烯衍生物制造有机太阳能电池的方法。然而，以下 实施例仅是举例说明的目的，本发明的范围不限于此。

[制备例1-1-1]

在110℃下搅拌乙酸2,4-己二烯酯(1.4g，10.0mmol)和C₆₀(7.2g，10.0mmol)28小时。反应后，将温度降到室温且在真空下移除过量1,2-二氯苯(OD)。在浓缩混合物经过柱纯化(甲苯：正己烷)后，使用甲苯和己烷使浓缩溶剂后所得液体重结晶，然后将所得物过滤并干燥以获得930mg化学式1-1-1的富勒烯衍生物(产率10.8％，HPLC纯度99.9％以上)，其中n＝1。

[制备例1-1-2]

在将2,4-己二烯-1醇(1.96g，20.0mmol)溶解于80mL无水四氢呋喃(THF)后，向其中加入10mL苯甲酰氯和5mL三乙胺，将所得物在室温下搅拌5小时。通过加入蒸馏水和乙醚分层，且萃取有机材料层。

使用无水硫酸镁干燥有机材料层，然后过滤并真空蒸馏以获得液体化合物，通过柱色谱纯化液体化合物，以得到化学式1-B-2的(2E,4E)-苯甲酸-己-2,4-二烯-1-酯(2.74g，98％)。

以与制备例1-1-1相同的方式获得0.56g化学式1-1-2(其中n＝1)的富勒烯衍生物(产率8.8％)，不同之处在于使用化学式1-B-2(1.4g，6.92mmol)替代化学式1-A-1。

此外，以与制备例1-1-1相同的方式获得2.2g化学式1-1-2(其中n＝1或更大)的富勒烯衍生物，不同之处在于使用化学式1-B-2(2.8g，20mmol)替代化学式1-A-1以及使用C₆₀(3.6g，5mmol)。

[制备例1-1-3]

以与制备例1-1-1相同的方式获得3.1g化学式1-1-3(其中n＝1或更大)，不同之处在于使用化学式1-A-2(1.96g，20mmol)替代化学式1-A-1以及使用C₆₀(3.6g，5mmol)。

[制备例1-1-4]

以与制备例1-1-2的化学式1-B-2相同的方式制备化学式1-B-4，不同之处在于使用萘-2-羰基氯替代苯甲酰氯。

以与制备例1-1-1相同的方式获得0.87g化学式1-1-4(其中n＝1)(产率5.1％)，不同之处在于使用化学式1-B-4(1.26g，5mmol)替代化学式1-A-1以及使用C₆₀(3.6g，5mmol)。

[制备例1-1-5]

以与制备例1-1-2的化学式1-B-2相同的方式制备化学式1-B-5，不同之处在于使用芘-1-羰基氯替代苯甲酰氯。

以与制备例1-1-1相同的方式获得0.29g化学式1-1-5(其中n＝1)(产率5.5％)，不同之处在于使用化学式1-B-5(1.64g，5mmol)替代化学式1-A-1以及使用C₆₀(3.6g，5mmol)。

[制备例1-1-6]

以与制备例1-1-2的化学式1-B-2相同的方式制备化学式1-B-6，不同之处在于使用蒽-9-羰基氯替代苯甲酰氯。

以与制备例1-1-1相同的方式获得0.74g化学式1-1-6(其中n＝1)(产率6.94％)，不同之处在于使用化学式1-B-6(1.51g，5mmol)替代化学式1-A-1以及使用C₆₀(3.6g，5mmol)。

[制备例1-1-7]

以与制备例1-1-2的化学式1-B-2相同的方式制备化学式1-B-7(其中n＝1)，不同之处在于使用(2E,4E)-5′-己基-[2,2′-联噻吩]-5-羧酸己-2,4-二烯-1-酯替代苯甲酰氯。

以与制备例1-1-1相同的方式获得1.38g化学式1-1-7(其中n＝1)(产率12％)，不同之处在于使用化学式1-B-7(1.56g，5mmol)替代化学式1-A-1以及使用C₆₀(3.6g，5mmol)。

[制备例1-1-8]

以与制备例1-1-2的化学式1-B-2相同的方式制备化学式1-B-8，不同之处在于使用4-氧-4-苯基丁酰氯替代苯甲酰氯。

以与制备例1-1-1相同的方式获得0.47g化学式1-1-8(其中n＝1)(产率9.7％)，不同之处在于使用化学式1-B-8(1.29g，5mmol)替代化学式1-A-1以及使用C₆₀(3.6g，5mmol)。

[制备例1-1-9]

以与制备例1-1-1相同的方式获得0.64g化学式1-1-9(其中n＝1)(产率13.7％)，不同之处在于使用化学式1-A-3(1.05g，5mmol)替代化学式1-A-1以及使用C₆₀(3.6g，5mmol)。

有机太阳能电池的制造及其性质的测量

在100mW/cm²(AM>

<实施例1-1>有机太阳能电池的制造

通过将制备例1-1-1中制备的化合物和P3HT以1:0.7的比例溶解于氯苯(CB)中制备复合材料溶液。在此，将浓度调节至2.0重量％，并且有机太阳能电池的结构采用ITO/PEDOT:PSS/光活性层/Al结构。使用蒸馏水、丙酮和2-丙醇超声清洗涂覆有ITO的玻璃基底，在将ITO表面臭氧处理10分钟之后，将表面用PEDOT:PSS(baytrom P)旋涂至45nm的厚度，然后在120℃下进行热处理10分钟。为了涂覆光活性层，使用0.45μm的PP注射器式滤器过滤化合物-P3HT复合材料溶液，然后旋涂，并使用热蒸发器在3×10^-8托的真空下用Al沉积至200nm的厚度，由此制造有机太阳能电池。

<实施例1-2>有机太阳能电池的制造

以与实施例1-1相同的方式制造有机太阳能电池，不同之处在于使用制备例1-1-2中制备的化学式1-1-2代替化学式1-1-1，且P3HT与富勒烯衍生物的比例为1:1。

<实施例1-3>有机太阳能电池的制造

以与实施例1-1相同的方式制造有机太阳能电池，不同之处在于使用制备例1-1-3中制备的化学式1-1-3代替化学式1-1-1，且P3HT与富勒烯衍生物的比例为1:1。

<实施例1-4>有机太阳能电池的制造

以与实施例1-1相同的方式制造有机太阳能电池，不同之处在于使用制备例1-1-4中制备的化学式1-1-4代替化学式1-1-1，且P3HT与富勒烯衍生物的比例为1:1。

<实施例1-5>有机太阳能电池的制造

以与实施例1-1相同的方式制造有机太阳能电池，不同之处在于使用制备例1-1-5中制备的化学式1-1-5代替化学式1-1-1，且P3HT与富勒烯衍生物的比例为1:1。

<实施例1-6>有机太阳能电池的制造

以与实施例1-1相同的方式制造有机太阳能电池，不同之处在于使用制备例1-1-6中制备的化学式1-1-6代替化学式1-1-1，且P3HT与富勒烯衍生物的比例为1:1。

<实施例1-7>有机太阳能电池的制造

以与实施例1-1相同的方式制造有机太阳能电池，不同之处在于使用制备例1-1-7中制备的化学式1-1-7代替化学式1-1-1，且P3HT与富勒烯衍生物的比例为1:1。

<实施例1-8>有机太阳能电池的制造

以与实施例1-1相同的方式制造有机太阳能电池，不同之处在于使用制备例1-1-8中制备的化学式1-1-8代替化学式1-1-1，且P3HT与化学式1-1-8的化合物的比例为1:0.7。

<实施例1-9>有机太阳能电池的制造

以与实施例1-1相同的方式制造有机太阳能电池，不同之处在于使用制备例1-1-9中制备的化学式1-1-9代替化学式1-1-1，且P3HT与富勒烯衍生物的比例为1:1。

<实施例1-10>有机太阳能电池的制造

以与实施例1-1相同的方式制造有机太阳能电池，不同之处在于以1:0.7制备由以下化学式1-2-1和化学式1-1-1表示的聚合物。

<比较例1-1>有机太阳能电池的制造

通过将P3HT和PC₆₁BM以1:0.7的比例溶解在1,2-二氯苯(DCB)中制备复合材料溶液。在此，将浓度调节到1.0重量％至2.0重量％，并且有机太阳能电池采用ITO/PEDOT:PSS/光活性层/LiF/Al结构。使用蒸馏水、丙酮和2-丙醇超声清洗涂覆有ITO的玻璃基底，在将ITO表面臭氧处理10分钟之后，将表面用PEDOT:PSS(baytrom>-8托的真空下用LiF沉积至的厚度并随后用Al沉积至200nm的厚度，由此制造有机太阳能电池。

表1

在表1中，V_OC意指开路电压，J_SC意指短路电流，FF意指填充因子， 以及PCE意指能量转换效率。开路电压和短路电流各自为电压-电流密度曲线的四个象限中的x轴和y轴截距，且随着这两个值的增加，太阳能电池效率优选地增强。此外，填充因子为可在曲线内绘制的矩形面积除以短路电流与开路电压之积的值。能量转换效率可在这三个值除以辐射光强度时得到，且该值较高是优选的。

在本发明中使用P3HT和化学式1-2-1作为电子供体材料，然而电子供体材料不限于此，且不限于聚合物化合物或单体化合物，只要其为能用于溶液过程的化合物即可。

根据本发明的一个实施方案，仅提供了具有正常结构的器件的实施例，然而，也可提供具有倒置结构的器件的实施例。

尽管以上已描述了本发明的实施例，但是由于提供这些具体描述是为了向本领域技术人员说明本发明的范围，因此显而易见的是，本发明的范围不限于此。因此，本发明的实际范围由所附权利要求及其等效方案限定。