包含選自W下中的 一種、兩種或更多種：富勒締、富勒締衍生物（（6,6)-苯基-C61-下酸甲醋(PCBM)或(6,6)-苯 基-C6廣下酸膽固醇醋(PCBCR))、巧、聚苯并咪挫(PBI)和3,4,9，10-巧-四簇酸雙-苯并咪挫 (PTCBI)，但是電子受體材料不限于此。
[0477] 在本說明書的一個實施方案中，電子供體和電子受體形成本體異質結(B町）。電子 供體材料和電子受體材料W1:10至10:1的比例(重量/重量)混合。
[0478] 本體異質結意指在光活性層中電子供體材料和電子受體材料被混合在一起。
[0479] 在本說明書的一個實施方案中，光活性層具有包括η型有機材料層和P型有機材料 層的雙層結構，并且Ρ型有機材料層包含所述單分子。
[0480] 本說明書中的基底可包括具有優異的透明度、表面平滑性、易操作性和耐水性(但 不限于此）的玻璃基底或透明塑料基底，并且可無限制地使用通常用于有機太陽能電池的 基底。其具體實例包括玻璃、聚對苯二甲酸乙二醇醋(PET)、聚糞二甲酸乙二醇醋(陽Ν)、聚 丙締(PP)、聚酷亞胺(ΡΙ)、Ξ乙酷基纖維素(TAC)等，但不限于此。
[0481] 陽極電極可包括為透明性的且具有優異導電性的材料，但該材料不限于此。陽極 材料的實例包括:金屬如饑、銘、銅、鋒或金、或者其合金;金屬氧化物如氧化鋒、氧化銅、氧 化銅錫（ΙΤ0)或氧化銅鋒（IZ0);金屬和氧化物的組合如化0:Α1或Sn化:Sb;導電聚合物如聚 (3-甲基嚷吩）、聚[3,4-(亞乙基-1,2-二氧基)嚷吩](陽DOT)、聚化咯和聚苯胺等，但不限于 此。
[0482] 形成陽極電極的方法沒有特別限制，但是，陽極電極可通過在基底的一個表面上 施加或者使用諸如W下的方法W膜形式涂覆來形成:瓣射、電子束、熱沉積、旋涂、絲網印 巧IJ、噴墨印刷、刮涂或凹版印刷法。
[0483] 當陽極電極形成于基底上時，所得物可經歷洗涂、脫水和改性W親水。
[0484] 例如，在將圖案化的IT0基底W連續順序用清洗劑、丙酬和異丙醇（IPA)洗涂之后， 在熱板上于l〇〇°C至150°C下干燥1分鐘至30分鐘，優選于120°C下干燥10分鐘W去除水分， 并且當基底被徹底清洗時，基底的表面經改性W親水。
[0485] 通過上述的表面改性，接合表面電勢可保持在適用于光活性層的表面電勢的水 平。此外，當對表面進行改性時，可容易地在陽極電極上形成聚合物薄膜，并且還可改善薄 膜的品質。
[0486] 陽極電極的預處理技術包括:a)使用平行板型放電的表面氧化法，b)通過在真空 中使用UV射線產生的臭氧來氧化表面的方法，和C)使用由等離子體產生的氧自由基的氧化 方法。
[0487] 可根據陽極電極或基底的狀態來選擇上述方法中的一種。然而，無論使用哪種方 法，通常優選的是，防止氧離開陽極電極或基底的表面并盡可能多地抑制水分和有機材料 殘留。在運種情況下，可使預處理的實際效果最大化。
[0488] 作為具體實例，可使用通過使用UV射線產生的臭氧來氧化表面的方法。在此，在經 超聲波洗涂之后，可將圖案化的IT0基底在熱板上烘烤使其完全干燥，并將其引入室中，然 后可通過使用UV燈使氧氣與UV光反應產生的臭氧來洗涂圖案化的口 0基底。
[0489] 然而，在本說明書中圖案化的IT0基底的表面改性的方法沒有特別限制，并且可使 用任何使基底氧化的方法。
[0490] 陰極電極可包括具有小的功函數的金屬，但不限于此。其具體實例可包括:金屬如 儀、巧、鋼、鐘、鐵、銅、錠、裡、禮、侶、銀、錫和鉛、或其合金；或者多層結構材料如LiF/Al、 Li〇2/Al、LiF/Fe、A1: Li、A1: BaF2 和 A1: &1F2: Ba，但不限于此。
[0491] 陰極電極可通過在真空度為5Χ10-7托或更低的熱沉積器內沉積而形成，但形成方 法不限于該方法。
[0492] 空穴傳輸層和/或電子傳輸層材料起到將在光活性層中分離的電子和空穴有效傳 輸至電極的作用，但材料沒有特別限制。
[0493] 空穴傳輸層材料可包括陽D0T:PSS(滲雜有聚(苯乙締橫酸）的聚（3,4-亞乙基二氧 基嚷吩））、氧化鋼(MoOx)、氧化饑(V2〇5)、氧化儀(NiO)、和氧化鶴(WOx)等，但不限于此。
[0494] 電子傳輸層材料可包括吸電子金屬氧化物，并且具體可包括:8-徑基哇嘟的金屬 絡合物;包含A1q3的絡合物;包含Liq的金屬絡合物;LiF;Ca;氧化鐵(TiOx);氧化鋒(ZnO); 碳酸飽(CS2CO3)等，但不限于此。
[0495] 光活性層可通過如下形成:將光活性材料(例如，電子供體和/或電子受體)溶解于 有機溶劑中，然后使用方法如旋涂、浸涂、絲網印刷、噴涂、刮涂和刷涂等施加溶液，但方法 不限于此。
【具體實施方式】
[0496] 下文中，將參照W下制備實施例和實施例詳細地描述制備單分子的方法和制造包 含所述單分子的有機太陽能電池的方法。然而，W下實施例只是為了舉例說明，并且本說明 書的范圍并不限于此。
[0497] 實施例1.單體合成-1
[0498]
[0499] 將2，5-二漠嚷吩(9.68g，40.0 mmol)置于200ml四氨巧喃(THF)中并溶解之后，將溫 度降低至-78°C。在該溫度下向其中緩慢地添加己燒中的1.6M正下基裡(n-B化i)(55ml， 88mmol)，并攬拌所得物1小時。其后，立即向其中添加 THF中的1ΜΞ甲基氯化錫（100ml， lOOmmol)，將溫度升高至室溫，并攬拌所得物12小時。將該溶液傾入冰中，使用二乙酸萃取 Ξ次，用水洗涂Ξ次，然后使用硫酸儀(MgS化)除去殘留的水。對剩余的溶液進行真空處理 W去除溶劑，并用甲醇使其重結晶W獲得白色固體。
[0 如 0]產率:73.1 %
[0501 ]圖1是示出實施例1中獲得的化合物的NMR譜的圖。
[0502]實施例2.單體合成-2(5-(Ξ-正下基甲錫烷基)-5'-己基-2,2'-聯嚷吩的合成）
[0如 3]
[0如4]使用Journal of 化lymer Science Part Α:化lymer Qiemistry,49,1155-1162 (2011)中描述的方法合成單體2。
[0505]圖2是示出實施例2中獲得的化合物的NMR譜的圖。
[0如6] 實施例3.單體合成-3'
[0507] (2，6-二(Ξ甲基錫)-4，8-二辛氧基苯并[1，2-b: 4，5-b' ]二嚷吩的合成）
[0如引
[0如9] 3 .將4，8-二氨苯并[1，2-b : 4，5-b ' ]二嚷吩-4，8-二酬（4. Og，18 . Immol)和Zn粉 (2.6g，39.8mmo 1)置于60ml去離子水化2〇)中之后，攬拌混合物，并向其中添加氨氧化鋼 (化0H，12g)，將所得物回流1小時同時攬拌。在反應期間，溶液的顏色從黃色經過紅色變成 澄色。將1-漠辛燒（l〇.4g，54.3mmol)和四下基漠化錠(作為催化劑)添加到該溶液中，并攬 拌/回流所得物2小時。當溶液的顏色為紅色或暗紅色時，額外添加鋒粉，并攬拌/回流所得 物6小時。將該溶液傾入冷水中，并用二乙酸萃取兩次，然后用硫酸儀(MgS化)去除殘留的 水。對剩余溶液進行真空處理W去除溶劑，并用乙醇使其重結晶W獲得無色結晶固體。
[0510]產率 89.7%
[051。 3 ' .將3(2. Og，4.45mmol)置于50ml四氨巧喃(THF)中并溶解，并將溫度降低至-78 °C。在該溫度下向其中緩慢地添加己燒中的1.6M正下基裡(n-BuLi) (6.12ml，9. SOmmol)，并 攬拌所得物30分鐘。其后，將溫度升高至0°C，并在此條件下攬拌所得物1小時。然后，將溫度 降回至-78°C，立即向其中添力日THF中的1ΜΞ甲基氯化錫（10.2ml，10.25mmol)，將溫度升高 至室溫，并攬拌所得物12小時。將該溶液傾入冰中，用二乙酸萃取兩次，用水洗涂兩次，并用 硫酸儀(MgS04)去除殘留的水。對剩余溶液進行真空處理W去除溶劑，并用乙醇使其重結晶 W獲得無色結晶固體。
[0512] 產率:57%
[0513] 圖3是示出實施例3中獲得的化合物的NMR譜的圖。
[0514] 圖4是示出實施例3中獲得的化合物的MS譜的圖。
[05巧]實施例4.單體合成-4'（2,6-二(立甲基錫)-4,8-二（2-乙基己氧基巧并[l，2-b: 4,5-6']二嚷吩的合成）
[0516]
[0517] 4.將4，8-二氨苯并[1，2-b : 4，5-b ' ]二嚷吩-4，8-二酬（8 . Og，36.2mmol)和Zn粉 (5.2g，79.6mmo 1)置于60ml去離子水化2〇)中之后，攬拌混合物，并向其中添加氨氧化鋼 (化0H，24g)，然后回流所得物1小時同時攬拌。在反應期間，溶液的顏色從黃色經過紅色變 成澄色。將2-乙基己基漠（21.Og，108.9mmol)和四下基漠化錠(作為催化劑)添加到該溶液 中，并攬拌/回流所得物2小時。當溶液的顏色為紅色或暗紅色時，額外添加鋒粉，并攬拌/回 流所得物6小時。將該溶液傾入冷水中，并用二乙酸萃取兩次，并用硫酸儀(MgS化)去除殘留 的水。對剩余溶液進行真空處理W去除溶劑，并通過硅膠柱獲得無色液體(洗脫劑;石油酸： MC = 9:1)。
[051 引 產率:64.9%
[0519] 4' .將4( 10.3g，23. Immol)置于50ml四氨巧喃(THF)中并溶解，并將溫度降低至-78 °C。在該溫度下向其中緩慢地添加己燒中的1.6M正下基裡(n-BuLi) (31.7ml，50.8mmol)，并 攬拌所得物30分鐘。其后，將溫度升高至0°C，并在此條件下攬拌所得物1小時。然后，將溫度 降回至-78°C，立即向其中添加 THF中的1ΜΞ甲基氯化錫(53.1ml，53. Immol)，將溫度升高至 室溫，并攬拌所得物12小時。將該溶液傾入冰中，用二乙酸萃取兩次，用水洗涂兩次，并用硫 酸儀(MgS化)去除殘留的水。對剩余溶液進行真空處理W去除溶劑，并用乙醇使其重結晶W 獲得無色結晶固體。
[0520] 產率:71.4%
[0521] 圖5是示出實施例4中獲得的化合物的NMR譜的圖。
[0522] 圖6是示出實施例4中獲得的化合物的MS譜的圖。
[0523] 實施例5.單體合成-5 '（ 2，6-二(Ξ甲基錫)-4，8-雙(5-( 2-己基）嚷吩-2-基）苯并 [1，2-b: 4，5-b ' ]二嚷吩的合成）
[0524]
[0525] 5.將2-己基嚷吩（10.0 g，59.4mmol)置于500ml四氨巧喃(THF)中并溶解，并將溫度 降低至-78°C。在該溫度下向其中緩慢地添加己燒中的2.5M正下基裡(n-B化i )(24.0ml， 59.4mmol)，攬拌所得物30分鐘。其后，將溫度升高至(TC，在此條件下攬拌所得物1小時，然 后立即向其中添加4，8-二氨苯并[1，2-b: 4，5-b ' ]二嚷吩-4，8-二酬(3.3g，14.8mmol)，并在 50°C下攬拌所得物3小時。將溶液冷卻至室溫，向其中添加氯化錫（II)二水合物（SnCb · 2此0) (26g)和10 % HC1 (56ml)，并進一步攬拌所得物3小時。將冰傾入該溶液中，并用二乙酸 萃取兩次，用水洗涂兩次，并用硫酸儀(MgS化)去除殘留的水。對剩余溶液進行真空處理W 去除溶劑，并通過硅膠柱獲得高密度的黃色液體(洗脫劑;石油）。
[0526] 產率:64%
[0527] 5 ' .將5 (3.9g，7.59mmol)置于100ml四氨巧喃（THF)中并溶解，并將溫度降低至0 。(：。在該溫度下向其中緩慢地添加己燒中的1.6M正下基裡(n-BuLi) (10.4ml，16.7mmo 1)，并 在室溫下攬拌所得物1小時。立即向該溶液中添加 THF中的1ΜΞ甲基氯化錫（22.7ml， 22.7mmol)，并攬拌所得物2小時。將水傾入該溶液中，用二乙酸萃取兩次，用水洗涂兩次，并 用硫酸儀(MgS化)去除殘留的水。對剩余溶液進行真空處理W去除溶劑，并用乙醇使其重結 晶W獲得淺黃色結晶固體。
[052引 產率:87%
[0529] 圖7是示出實施例5中獲得的化合物的NMR譜的圖。
[0530] 圖8是示出實施例5中獲得的化合物的MS譜的圖。
[0531] 實施例6.單體合成-6'（2,6-二（Ξ甲基錫)-4,8-二（5-(2-乙基己基）嚷吩-2-基） 苯并[1，2斗:4,5斗']二嚷吩的合成）
[0532]
[0533] 6.將2-(2-乙基己基)嚷吩（10.0旨，59.4臟〇1)置于5001111四氨巧喃(1'邸）中并溶解， 并將溫度降低至-78°C。在該溫度下向其中緩慢地添加己燒中的2.5M正下基裡(n-B化i) (24.0ml，59.4mmol)，攬拌所得物30分鐘。其后，將溫度升高至0°C，在此條件下攬拌所得物1 小時，然后立即向其中添加4，8-二氨苯并[1，2-b : 4，5-b ' ]二嚷吩-4，8-二酬（3.3g， 14.8mmol)，并在50°C下攬拌所得物3小時。將溶液溫度冷卻至室溫，向其中添加氯化錫(II) 二水合物(SnCb · 2出0)(26g)和10%肥l(56ml)，并進一步攬拌所得物3小時。將冰倒入該溶 液中，并用二乙酸萃取兩次，用水洗涂兩次，并用硫酸儀(MgS化)去除殘留的水。對剩余溶液 進行真空處理W去除溶劑，并通過硅膠柱獲得高密度的黃色液體(洗脫劑;石油）。
[0534] 產率:64%
[05對 6 ' .將5 (3.9g，7.59mmol)置于100ml四氨巧喃（THF)中并溶解，并將溫度降低至0 。(：。在該溫度下向其中緩慢地添加己燒中的1.6M正下基裡(n-BuLi) (10.4ml，16.7mmo 1)，并 在室溫下攬拌所得物1小時。立即向該溶液中添加 THF中的1ΜΞ甲基氯化錫（22.7ml， 22.7mmol)，并攬拌所得物2小時。將水傾入該溶液中，用二乙酸萃取兩次，用水洗涂兩次，并 用硫酸儀(MgS化)去除殘留的水。對剩余溶液進行真空處理W去除溶劑，并用乙醇使其重結 晶W獲得淺黃色結晶固體。
[0536] 產率:87%
[0537] 圖9是示出實施例6中獲得的化合物的NMR譜的圖。
[053引實施例7.單體合成-7(2,5-二乙基己基-3,6-二嚷吩-2-基化咯并[3,4-c]化咯-1， 4-二酬的合成）
[0539]
[0540] 將3，6-二嚷吩-2-基-2，5-二氨化咯并[3，4-C]化咯-1，4-二酬（13. Og，43.3mmol) 和碳酸鐘化2C〇3,24.0g)置于250ml二甲基甲酯胺(DMF)中，然后通過在145°C下加熱充分溶 解。使用注射器立即向該溶液中添加2-乙基己基漠（38.6g，200mmol)。在145°C下攬拌所得 物15小時或更久之后，將溫度降低至室溫，并將所得物傾入500ml或更多的冷水中，攬拌，然 后過濾，同時用水和醇洗涂數次。干燥之后，通過硅膠柱獲得暗紫色固態粉末(洗脫劑：己 燒:二氯甲燒= 1:10)。
[0541 ]產率:87.4%
[0542] 圖10是示出實施例7中獲得的2,5-二乙基己基-3,6-二嚷吩-2-基化咯并[3，4-c] 化咯-1，4-二酬的NMR譜的圖。
[0543] 實施例8.單體合成-8(3-(5-漠嚷吩-2-基)-2,5-二（2-乙基己基)-6-(嚷吩-2-基） 化咯并[3，4-C Μ咯-1，4-二酬的合成）
[0544]
[0545] 將2，5-二乙基己基-3，6-二嚷吩-2-基化咯并[3，4-C]化咯-1，4-二酬（5 . Og，， 9.25mmol)和N-漠代下二酷亞胺(NBS，1.60g，9.99mmo 1)置于600ml氯仿中，并在室溫下充分 攬拌混合物同時遮擋光。用薄層色譜法對反應進行檢查之后，通過硅膠柱獲得暗紫色固態 粉末(洗脫劑;己燒:二氯甲燒= 1:10)。
[0546] 產率:59.7 %
[0547] 圖11是示出實施例8中制備的化合物的NMR譜的圖。
[0548] 圖12是示出實施例8中制備的化合物的MS譜的圖。
[0549] 實施例9.單體合成9
[0550]
[0551 ] 將3-(5-漠嚷吩-2-基)-2,5-二（2-乙基己基）-6-(嚷吩-2-基）化咯并[3，4-c]化 咯-1,4-二酬(8.0邑，13.2111111〇1)、5-(立-正下基甲錫烷基)-5'-己基-2,2'-聯嚷吩（8.57邑， 15.9mmol)和四（立苯基麟)鈕(0)。(1。?}13)4,0.46旨)置于3001111四氨巧喃(1'邸）中并溶解。使 該溶液反應24小時同時進行攬拌/回流。將該溶液傾入水中，用二氯甲燒萃取兩次，用水洗 涂兩次，并用硫酸儀除去殘留的水。對剩余溶液進行真空處理W除去溶劑，并通過硅膠柱獲 得細卡其色粉末(洗脫劑;己燒/MC