表面活性剂包覆多金属氧簇复合物、制备方法及其应用_2

文档序号:9250173阅读:来源:国知局
因子66.4%,经计算功率转化效率为8.57%。
[0013]图3:应用本发明所述化合物为阴极界面层,制备以K:DTBT = PC71BM为活性层,Al为阴极的光伏器件1-V性能图。
[0014]如图3所示,基于发明化合物[(C8H17)4NUSiW12O4J的光伏器件其特性如下:开路电压为0.915V,短路电流密度为10.64mAcm_2,填充因子62.9%,经计算功率转化效率为
6.13%。
[0015]图4:应用本发明所述化合物为阴极界面层,制备以P3HT = PC61BM为活性层,Al为阴极的光伏器件1-V性能图。
[0016]如图4所示,基于发明化合物[(C8H17)4N] JSiW12O4J的光伏器件其特性如下:开路电压为0.62V,短路电流密度为6.3mAcm_2,填充因子62.9 %,经计算功率转化效率为
2.46%。
【具体实施方式】
[0017]下面的具体实施例对本发明作进一步阐述,而不代表依此对本发明进行限制。
[0018]实施例1:复合物[C12H25(CH3)3N]3 [PW12O4J 的制备
[0019]将0.13g C12H25 (CH3) 3NBr 溶解在 15mL 甲醇中,0.50g H3PW12O4tl溶解在 15mL 甲醇中,控制C12H25 (CH3) 3NBr与H3PW12O4tl的摩尔比为2.5:1 (电荷比为2.5:3)。在室温搅拌状态下,将C12H25 (CH3) 3NBr甲醇溶液逐滴滴加到H3PW12O4tl的甲醇溶液中,随着C 12H25 (CH3) 3NBr的滴入,溶液变浑浊,有白色沉淀生成。室温继续搅拌2h后,将生成的沉淀滤出,30mL去离子水洗3次,最后得到白色固体样品,室温真空干燥,得复合物[C12H25(CH3)3N]3[PW12O4tl]。元素分析(% ):理论值((C15H34N) 3 [PW12O40], 3562.3g/mol}:C 15.17,H 2.89,N 1.18 ;实验值:C 15.49,H 3.00,N 1.19。
[0020]实施例2:复合物[C12H25 (CH3)3N] 4 [Siff12O40]的制备
[0021]将0.19g C12H25(CH3)3NBr 溶解在 15mL 甲醇中,0.50g H4SiW12O40溶解在 15mL甲醇中,控制C12H25 (CH3) 3NBr与H4SiW12O4tl的摩尔比为3.5:1 (电荷比为3.5:4)。在室温搅拌状态下,将C12H25(CH3)3NBr甲醇溶液逐滴滴加到H4SiW12O4tl的甲醇溶液中,随着C12H25 (CH3) 3NBr的滴入,溶液变浑浊,有白色沉淀生成。室温继续搅拌2h后,将生成的沉淀滤出,去离子水洗三次,每次30mL,最后得到白色固体样品,室温真空干燥,得复合物[C12H25 (CH3)3N]4[Siff12O40] ο 元素分析(% ):理论值{(C15H34N)4[Siff12O40], 3787.9g/mol}:C19.02,H 3.62,N 1.48 ;实验值:C 19.36,H 3.59,N 1.51。
[0022]实施例3:复合物[C12H25 (CH3)3N] 5 [Bff12O40]的制备
[0023]将0.23g C12H25 (CH3) 3NBr 溶解在 15mL 乙醇中,0.50g K5BW12O4tl溶解在 20mL 乙醇 /水(体积比1:1)中,控制C12H25 (CH3) 3NBr与K5BW12O4tl的摩尔比为4.5:1 (电荷比为4.5:5)。在室温搅拌状态下,将C12H25(CH3)3NBr乙醇溶液逐滴滴加到K5BW12O4tl的乙醇/水溶液中,随着C12H25(CH3)3NBr的滴入,溶液变浑浊,有白色沉淀生成。室温继续搅拌2h后,将生成的沉淀滤出,去离子水洗三次,每次30mL,最后得到白色固体样品,室温真空干燥,得复合物[C12H25 (CH3)3N]5[Bff12O40] ο 元素分析(% ):理论值{(C15H34N) 5[Bff12O40], 3999.0g/mol}:C22.52,H 4.28,N 1.75 ;实验值:C 22.36,H 4.11,N 1.64。
[0024]实施例4:复合物[(C4H9)4NJ4 [Siff12O40]的制备
[0025]将0.20g (C4H9) 4NBr 溶解在 15mL 水中,0.50g H4SiW12O40溶解在 15mL 水中,控制(C4H9)4NBr与H4SiW12O4tl的摩尔比为3.5:1(电荷比为3.5:4)。在室温搅拌状态下,将(C4H9)4NBr水溶液逐滴滴加到H4SiW12O4tl的水溶液中,随着有机阳离子的滴入,溶液变浑浊,有白色沉淀生成。室温继续搅拌2h后,将生成的沉淀滤出,去离子水洗三次,每次30mL,最后得到白色固体样品,室温真空干燥,得复合物[(C4H9) 4N]4 [SiW12O4J。元素分析(%):理论值 I(C16H36N)4 [Siff12O40] ^ 3844.0g/mol}:C 20.00,H 3.77,N 1.46 ;实验值:C 20.26,H
3.71,N 1.49。
[0026]实施例5:复合物[(C8H17)4NJ4[Siff12O40]的制备
[0027]将0.33g (C8H17) 4NBr 溶解在 15mL 甲醇中,0.50g H4SiW12O4tl溶解在 15mL 甲醇中,控制(C8H17)4NBr与H4SiW12O4tl的摩尔比为3.5:1(电荷比为3.5:4)。在室温搅拌状态下,将(C8H17)4NBr甲醇溶液逐滴滴加到H4SiW12O4tl的甲醇溶液中,随着(C8H17)4NBr的滴入,溶液无明显变化,室温继续搅拌2h后,加30mL水,有白色沉淀生成。将生成的沉淀滤出,去离子水洗三次,每次30mL,最后得到白色固体样品,室温真空干燥,得复合物[(C8H17) 4N] 4 [Siff12040]。元素分析(%):理论值{(C32H68N) JSiW12O4J,4741.7g/mol}:C 32.42,H 5.78,N 1.18 ;实验值:C 32.26,H 5.50,N 1.18。
[0028]实施例6:
[0029]光伏器件[IT0/PED0T:PSS/PTB7: PC71BM/ [ (C8H17) 4N] 4 [Siff12O40] /Al]
[0030]在镀有ITO阳极的玻璃基片上依次旋涂阳极修饰层PEDOT:PSS,厚度为30nm ;活性层PTB7 = PC71BM(质量比1:1.5),厚度为90nm ;阴极界面修饰层[(C8H17) 4N]4[SiW12O4J (实施例5制备产物,制备方法:利用旋涂仪器,把浓度为1.0mg mL-1的[(C 8H17)4N] JSiW12O4J的甲醇溶液在2000r/min的转速下旋转Imin),厚度为1nm ;蒸镀Al阴极,厚度为lOOnm。该器件开路电压为0.765V,短路电流密度为16.86mAcm_2,填充因子66.4%,经计算光电转化效率为8.57%。
[0031]实施例7:
[0032]光伏器件[ITO/PEDOT:PSS/PTB7: PC71BM/ [ (C8H17) 4N] 4 [Siff12O40] /Ag]
[0033]在镀有ITO阳极的玻璃基片上依次旋涂阳极修饰层PEDOT:PSS,厚度为30nm ;活性层PTB7 = PC71BM(质量比1:1.5),厚度为90nm,阴极界面修饰层[(C8H17) 4N]4[SiW12O4J (实施例5制备产物,制备方法:利用旋涂仪器,把浓度为1.0mg mL-1的[(C 8H17)4N] JSiW12O4J的醇溶液在2000r/min的转速下旋转Imin),厚度为1nm ;蒸镀Ag阴极,厚度为lOOnm。该器件开路电压为0.758V,短路电流密度为16.0ImAcnT2,填充因子66.4%,经计算光电转化效率为8.06%o
[0034]实施例8:
[0035]光伏器件[ITO/PEDOT:PSS/PTB7: PC71BM/ [ (C8H17) 4N] 4 [Siff12O40] /Cu]
[0036]在镀有ITO阳极的玻璃基片上依次旋涂阳极修饰层PEDOT:PSS,厚度为30nm ;活性层PTB7 = PC71BM(质量比1:1.5),厚度为90nm,阴极界面修饰层[(C8H17) 4N]4[SiW12O4J (实施例5制备产物,制备方法:利用旋涂仪器,把浓度为1.0mg mL-1的[(C 8H17)4N] JSiW12O4J的醇溶液在
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