유기 헤테로접합 태양 전지를 위한 새로운 흡수제 document_id 1020167007545

[청구항 1] 도너(donor) 물질과 어셉터(acceptor) 물질을 포함하는 광활성 재료로서, a. 상기 도너 물질이 하나 이상의 화학식 (i)의 화합물을 포함하거나 이로 구성되거나, b. 상기 어셉터 물질이 하나 이상의 화학식 (i)의 화합물을 포함하거나 이로 구성되거나, c. 상기 도너 물질이 하나 이상의 화학식 (i)의 화합물을 포함하거나 이로 구성되고 상기 어셉터 물질이 하나 이상의 화학식 (i)의 화합물을 포함하거나 이로 구성되되, 두 화합물이 동일하지 않은, 광활성 재료: 상기 식에서, 각각의 a 및 b는 서로 독립적으로, 각각 *로 표시된 탄소 원자를 포함하는 5 또는 6 원 고리를 나타내고, 상기 각각의 고리 a 및 b는 서로 독립적으로 (i) 방향족이거나 헤테로방향족이고, (ii) 비치환되거나 치환되고, (iii) 각각 *로 표시된 탄소 원자를 포함하지 않는 하나 이상의 추가의 고리와 융합되거나 융합되지 않거나, 또는 하나의 공통 원자에 의해 하나 이상의 추가의 고리와 연결되어 스피로 화합물을 제공하고, x 1 및 x 2 는 서로 독립적으로, 수소 및 치환기로 구성된 군으로부터 선택되고, y 1 및 y 2 는 서로 독립적으로, o, s, nr 1 , pr 1 , se 및 te로 구성된 군으로부터 선택되며, 각각의 r 1 은 h, 1 내지 24 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬, 치환기를 포함하는 1 내지 24 개 탄소 원자를 갖는 치환된 알킬, 2 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 알켄일, 치환기를 포함하는 2 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 치환된 알켄일, 2 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킨일, 치환기를 포함하는 2 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 치환된 알킨일, 3 내지 8 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 사이클로알킬, 치환기를 포함하는 3 내지 8 개 탄소 원자를 갖는 치환된 사이클로알킬, 비치환된 아릴, 치환된 아릴, 비치환된 헤테로아릴 및 치환된 헤테로 아릴로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된다 [청구항 2] 제 1 항에 있어서,상기 도너 물질및 어셉터 물질은 도너-어셉터 이중층의 한 층의 일부이거나 도너-어셉터 혼합층(벌크 헤테로접합일부인,광활성 재료. [청구항 3] 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,각각의 고리a 및 b는 서로 독립적으로, (iii) 각각 *로 표시된 탄소 원자를 포함하지 않는 하나 이상의 추가의 비치환되거나 치환된 고리융합되고,이때 상기 하나 이상의 추가의 고리는 서로 독립적으로 비방향족, 방향족 또는 헤테로방향족인, 광활성 재료. [청구항 4] 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,서로 독립적으로, h, d, f, cl, br, i, no2, cn, oh, c(o)or1, oc(o)or1, nr1c(o)nr2r3, c(o)nr2r3, s(o)r1, so2r1, so3r1, oso3r1, cor1, sir1r2r3, p(o)r1r2, p(o)or1or2, or1, sr1, nr2r3, 1 내지 24 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬, 치환기를 포함하는 1 내지 24 개 탄소 원자를 갖는 치환된 알킬, 2 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 알켄일, 치환기를 포함하는 2 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 치환된 알켄일, 2 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킨일, 치환기를 포함하는 2 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 치환된 알킨일, 3 내지 8 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 사이클로알킬, 치환기를 포함하는 3 내지 8 개 탄소 원자를 갖는 치환된 사이클로알킬, 비치환된 아릴, 치환된 아릴, 비치환된 헤테로아릴 및 치환된 헤테로 아릴로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고, 이때, (iii) r1, r2 및 r3는 서로 독립적으로, h, 1 내지 24 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬, 치환기를 포함하는 1 내지 24 개 탄소 원자를 갖는 치환된 알킬, 2 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 알켄일, 치환기를 포함하는 2 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 치환된 알켄일, 2 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킨일, 치환기를 포함하는 2 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 치환된 알킨일, 3 내지 8 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 사이클로알킬, 치환기를 포함하는 3 내지 8 개 탄소 원자를 갖는 치환된 사이클로알킬, 비치환된 아릴, 치환된 아릴, 비치환된 헤테로아릴 및 치환된 헤테로 아릴로 구성된 군으로부터 선택되거나, 또는(iv) r1은 (i)에서 정의된 의미를 갖고, r2 및 r3가 함께 및 r2 및 r3와 연결된 원자와 조합되어, 방향족, 헤테로방향족 또는 지방족 5 내지 8 원 고리구성하는,광활성 재료. [청구항 5] 제 4 항에 있어서,화학식(i)에서, x1 및 x2는 서로 독립적으로, h, f, cl, br, i, no2, cn, c(o)or1, c(o)nr2r3, sir1r2r3, 1 내지 12 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬, 치환기를 포함하는 1 내지 12 개 탄소 원자를 갖는 치환된 알킬, 6 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 아릴, 치환기를 포함하는 6 내지 18 개 탄소 원자를 갖는 치환된 아릴, 4 내지 12 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 헤테로아릴, 치환기를 포함하는 4 내지 12 개 탄소 원자를 갖는 치환된 헤테로아릴로 구성된 군선택되는,광활성 재료. [청구항 6] 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,화학식(i)에서, a 및 b는 독립적으로, 5 내지 30 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 아릴, 5 내지 30 개 탄소 원자를 갖는 치환된 아릴, 5 내지 28 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 헤테로아릴, 5 내지 28 개 탄소 원자를 갖는 치환된 헤테로아릴로 구성된 군으로부터 선택되고,임의의 치환기는, 존재한다면, 치환기 z1이고,z1은, 1 내지 24 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 알킬, 치환기를 포함하는 1 내지 24 개 탄소 원자를 갖는 치환된 알킬, 3 내지 8 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 사이클로알킬, 치환기를 포함하는 3 내지 8 개 탄소 원자를 갖는 치환된 사이클로알킬, f, cl, br, i, or4, sr4, nr5r6, cn, no2, c(o)r7, n=n-r5, sir8r9r10, c≡c-r11, 6 내지 20개 탄소 원자를 갖는 비치환된 아릴, 치환기를 포함하는 6 내지 20 개 탄소 원자를 갖는 치환된 아릴, 4 내지 12 개 탄소 원자를 갖는 비치환된 헤테로아릴 및 w로 구성된 군으로부터 선택되고, 이때,r4, r5 및 r6는 서로 독립적으로, h, 1 내지 8 개 탄소 원자를 갖는 알킬 및 6 내지 10 개 탄소 원자를 갖는 아릴로 구성된 군으로부터 선택되고,r7, r8, r9 및 r10은 서로 독립적으로, h, oh, 1 내지 6 개 탄소 원자를 갖는 알킬, 6 내지 10 개 탄소 원자를 갖는 아릴, 1 내지 8 개 탄소 원자를 갖는 o-알킬 및 6 내지 10 개 탄소 원자를 갖는 0-아릴로 구성된 군으로부터 선택되고,r11은 서로 독립적으로, 6 내지 10 개 탄소 원자를 갖는 아릴, 4 내지 10 개 탄소 원자를 갖는 헤테로아릴, si(1 내지 6 개 탄소 원자를 갖는 알킬)3 및 siph3로 구성된 군으로부터 선택되고,w는 이고, 여기서 n은 1, 2, 3 및 4로 구성된 군으로부터 선택되고, r12, r13 및 r14는 서로 독립적으로, h, cn, 1 내지 8 개 탄소 원자를 갖는 알킬, 6 내지 10 개 탄소 원자를 갖는 아릴 및 4 내지 10 개 탄소 원자를 갖는 헤테로 아릴로 구성된 군선택되는,광활성 재료. [청구항 7] 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,화학식(i)에서, x1 및 x2는 서로 독립적으로, h, f 및 cl로 구성된 군으로부터 선택되고/선택되거나 y1 및 y2는 o 및 s로 구성된 군선택되는,광활성 재료. [청구항 8] 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,화학식(i)에서, a 및 b는 서로 독립적으로, 페닐, 치환된 페닐, 나프틸, 치환된 나프틸, 바이페닐, 치환된 바이페닐, 터페닐, 치환된 터페닐, 안트라닐, 치환된 안트라닐, 피레닐, 치환된 피레닐, 페릴레닐, 치환된 페릴레닐, 티에닐, 치환된 티에닐, 피리딜, 치환된 피리딜, 퀴놀리닐, 치환된 퀴놀리닐, 바이티에닐, 치환된 바이티에닐, 터티에닐, 치환된 터티에닐로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택되고, 임의의 치환기는, 존재한다면, 치환기 z2이고,각각의 z2은 서로 독립적으로, 1 내지 12 개 탄소 원자를 갖는 알킬, 1 내지 6 개 탄소 원자를 갖는 0(알킬), f, cl, cn, 다이시아노비닐, 시아노피리딜비닐, 시아노페닐비닐, 페닐, 나프틸, 티에닐, 바이티에닐 및 피리딜로 구성된 군선택되는,광활성 재료. [청구항 9] 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,화학식(i)에서, a 또는 b, 또는 a와 b 각각은, 서로 독립적으로,로 구성된 군으로부터 선택되는 잔기에 존재하는 5 또는 6 원 고리를 나타내고, 상기 잔기에 존재하고 각각 a 또는 b를 서로 독립적으로 나타내는 각각의 5 내지 6 원 고리에서, 두 인접한 탄소 원자는 화학식 (i)에서 *로 표시한 탄소 원자동일한,광활성 재료. [청구항 10] 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,재료는 하나 이상의 반도체 재료를 추가포함하는,광활성 재료. [청구항 11] 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 도너 물질은 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 정의된 화학식 (i)의 화합물을 하나 이상 포함하거나 이로 구성되고, 상기 어셉터 물질은 (i) 바람직하게는 c60, c70 및 [6,6]-페닐-c61-부티르산 메틸 에스터로 구성된 군으로부터 선택되는, 풀러렌 및 풀러렌 유도체, (ii) 3,4,9,10-퍼릴렌테트라카복실-비스벤즈이미다졸(ptcbi)로 구성된 군으로부터 선택된 화합물을 하나 이상 포함하거나 이구성되는,광활성 재료. [청구항 14] 제 13 항에 있어서,상기 유기 태양 전지는 탠덤(tandem) 전지(다중-접합 태양 전지) 또는 역전된(inverted) 탠덤 전지배치되는,광전 변환 장치.