一種含三苯胺基的聚合物及其製備方法和有機太陽能電池器件的製作方法
2023-06-22 11:30:21 3
一種含三苯胺基的聚合物及其製備方法和有機太陽能電池器件的製作方法
【專利摘要】本發明屬於有機半導體領域，其公開了一種含三苯胺基的聚合物及其製備方法和有機太陽能電池器件；該主體材料的結構通式如下：式中，R1，R2均為C1～C20的烷基，n為15-90的整數。本發明的含三苯胺基的聚合物中，較大的吸電子喹喔啉基是一個重要的電子受體單元，通過烷氧苯基修飾後具有帶隙較窄及對太陽光有較高的吸收係數和較寬的吸收範圍等優點;三苯胺（TPA）也是一種良好的空穴傳輸單元，具有優良的光熱氧化穩定性，苯環上易於烷基或者烷氧基修飾，從而改善聚合物的溶解性能和成膜性能，將喹喔啉與TPA通過Suzuki偶聯方法共聚製備的聚合物可以提高光轉換效率。
【專利說明】一種含三苯胺基的聚合物及其製備方法和有機太陽能電池 器件
【技術領域】
[0001] 本發明涉及有機半導體材料領域，尤其涉及一種含三苯胺基的聚合物及其製備方 法。本發明還涉及一種使用該含三苯胺基的聚合物作為活化層電子給體材料的有機太陽能 電池器件。
【背景技術】
[0002] 利用廉價材料製備低成本、高效能的太陽能電池一直是光伏領域的研究熱點和難 點。有機半導體材料以其原料易得、價格低廉、工藝簡單、穩定性強、光伏效應良好等優點 備受關注。自 1992 年 N.S.Sariciftci 等在 SCIENCE(N. SSariciftci, L.Smilowitz, Αχ Heeger， et al. Science, 1992, 258, 1474) 上報導共軛聚合物與 C6(l 之間的光誘導 電子轉 移現象後，有機聚合物太陽能電池逐漸成為研究的熱點。近年來這方面的研究取得了飛速 的發展，但是有機聚合物太陽能電池仍比無機太陽能電池的轉換效率低得多。為了使有機 聚合物太陽能電池得到實際的應用，開發具有較高能量轉換效率的新型材料仍是這一領域 的首要任務。
【發明內容】
[0003] 基於上述問題，本發明所要解決的問題在於提供一種轉化效率高的含三苯胺基的 聚合物。
[0004] 本發明的技術方案如下：
[0005] 本發明提供的一種含三苯胺基的聚合物，其結構通式如下：
[0006]
【權利要求】
1. 一種含三苯胺基的聚合物，其特徵在於，其結構通式如下：
式中，Rp R2均為Ci?C2Q的烷基，η為15-90的整數。
2. 根據權利要求1所述的含三苯胺基的聚合物，其特徵在於,?為正辛烷基，R2為正辛 烷基，n=64 ;或者札為甲基，R2為正二十烷基，n=89 ;或者札為正二十烷基，R2為甲基，n=15 ; 或者札為正丁基，R2為正癸基，n=90 ;或者札為正十二烷基，R2為正己基，n=21。
3. -種含三苯胺基的聚合物的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟： 分別提供如下結構式表示的化合物A和B，
在無氧環境下，將摩爾比為1:1?1. 2的化合物A和B添加入含有催化劑和鹼溶液的 有機溶劑中溶解，於70?130°C下進行Suzuki耦合反應12?96小時，降溫後停止聚合反 應，分離提純反應液，得到如下結構通式的所述含三苯胺基的聚合物：
式中，&，R2均為Q?C2Q的烷基，η為15-90的整數。
4. 根據權利要求3所述的含三苯胺基的聚合物的製備方法，其特徵在於，所述催化劑 為雙三苯基膦二氯化鈀，四三苯基膦鈀；所述催化劑與所述化合物Α的摩爾比為1:20? 1:100。
5. 根據權利要求3所述的含三苯胺基的聚合物的製備方法，其特徵在於，所述催化劑 為摩爾比為1:4?8的醋酸鈕1與三鄰甲苯基膦混合物,或者摩爾比為1:4?8的三二氦節 基丙酮二鈀與2-雙環己基膦-2'，6' -二甲氧基聯苯混合物；所述催化劑與所述化合物A 的摩爾比為1:20?1:100。
6. 根據權利要求3所述的含三苯胺基的聚合物的製備方法，其特徵在於，所述鹼溶液 選自碳酸鈉溶液、碳酸鉀溶液及碳酸氫鈉溶液中的至少一種；所述鹼溶液中，鹼溶質與所述 化合物A的摩爾比為20:1。
7. 根據權利要求3所述的含三苯胺基的聚合物的製備方法，其特徵在於，所述有機溶 劑選自甲苯、N，N-二甲基甲醯胺、四氫呋喃中的至少一種。
8. 根據權利要求3所述的含三苯胺基的聚合物的製備方法，其特徵在於，Suzuki耦合 反應是在90?120°C下、反應24?72小時。
9. 根據權利要求3所述的含三苯胺基的聚合物的製備方法，其特徵在於，分離提純反 應液包括步驟： 向反應液中加入甲醇沉析，通過索氏提取器過濾之後依次用甲醇和正己烷抽提，然後 以氯仿為溶劑抽提至無色，收集氯仿溶液並旋幹得到粉末，收集後的粉末再在真空下50°C 乾燥24h後，得到所述含三苯胺基的聚合物。
10. -種有機太陽能電池器件，其特徵在於，其活化層的電子給體材料採用如下結構式 的含三苯胺基的聚合物：
式中，&，R2均為Q?C2Q的烷基，η為15-90的整數。
【文檔編號】H01L51/46GK104250366SQ201310259911
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年6月26日 優先權日:2013年6月26日
【發明者】周明傑, 張振華, 王平, 張娟娟 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司