含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物及其製備方法和應用的製作方法
2023-05-21 19:10:51
含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物及其製備方法和應用的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物，結構式如下：其中，n為1～100的整數；R1、R2及R3為C1～C20的烷基。該共聚物具有光吸收範圍寬、載流子遷移率高、穩定性好、成膜性能好等特性，能在共聚物太陽能電池器件、有機電致發光器件、有機場效應電晶體、有機光存儲及有機雷射中的應用。此外，本發明還提供一種含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物的製備方法，該方法條件溫和，易於控制，產物的產率高。
【專利說明】含二噻吩吡咯和苯並二(苯並砸二唑)單元的共聚物及其製備方法和應用【技術領域】
[0001]本發明涉及太陽能電池材料【技術領域】，特別是涉及一種含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物及其製備方法和應用。
【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。傳統的矽太陽能電池雖然具有較高的效能，但是其生產工藝複雜、成本高，限制了其進一步應用。為了降低太陽能電池的生產成本，拓展其應用範圍，人們一直在尋找新型的太陽能電池材料。
[0003]共聚物太陽能電池因原料價格低廉、質量輕、柔性好、生產工藝簡單、可大面積柔性製備等優點而備受關注。但是共聚物太陽能電池的光電轉換效率比矽太陽能電池低很多，如果能夠將共聚物太陽能電池光電轉換效率提高到接近商品矽太陽能電池的水平，其市場前景將是非常巨大的。
[0004]人們在共聚物太陽能電池方面投入了大量研究，研究表明共聚物太陽能電池未來面臨的挑戰之一就是合成新型的共聚物材料，而共聚物材料需要具備以下特點:(a)良好的溶解性，有利於溶劑加工，實現工業化生產；(b)對整個太陽光光譜有寬而強的吸收；(c)高的載流子遷移率，有利於載流子傳輸。其中，如何拓寬共聚物材料的光吸收範圍，使其光吸收範圍最大程度地覆蓋整 個太陽光光譜對提高共聚物太陽能電池的光電轉換效率至關重要。
【發明內容】
[0005]基於此，有必要提供一種光吸收範圍寬的含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物。
[0006]一種含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物，具有如下結構式:
[0007]
【權利要求】
1.一種含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物，具有如下結構式:
2.一種含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物的製備方法，包括如下步驟: 提供化合物A和化合物B，化合物A的結構式為:
3.如權利要求2所述的含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物的製備方法，其特徵在於，所述催化劑為Pd2 (dba) 3、Pd (PPh3) 4或Pd (PPh3) 2C12，所述催化劑的摩爾量為所述化合物B的摩爾量的0.05%~20% ;所述有機溶劑為四氫呋喃、乙二醇二甲醚、苯或甲苯; 所述分離純化的步驟為: 往反應體系中加入甲苯及去離子水進行萃取，取有機相，用減壓蒸餾的方法除去所述有機相的至少部分溶劑，再將所述有機相滴入到無水甲醇中沉析，抽濾、烘乾後得到固體粉末，再將所述固體粉末用氯仿溶解，用中性氧化鋁層析柱除去催化劑，最後除去氯仿，用甲醇沉降，抽濾，所得固體用丙酮索氏提取器提取三天，甲醇沉降，抽濾，真空泵下抽過夜得到提純後的含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物。
4.如權利要求2所述的含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物的製備方法，其特徵在於，所述化合物A採用如下方法製備: 提供化合物C，化合物C的結構式為:
5.如權利要求2所述的含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物的製備方法，其特徵在於，所述化合物B採用如下方法製備: 提供化合物D和化合物E，化合物D的結構式為:
6.如權利要求5所述的含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物的製備方法，其特徵在於，所述化合物D採用如下方法製備: 提供化合物F，化合物F的結構式為:
7.如權利要求6所述的含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物的製備方法，其特徵在於，所述化合物F採用如下方法製備:提供化合物G，化合物G的結構式為:
8.如權利要求7所述的含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物的製備方法，其特徵在於，所述化合物G採用如下方法製備: 提供化合物H，化合物H的結構式為:
9.如權利要求8所述的含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物的製備方法，其特徵在於，所述化合物H採用如下方法製備: 提供化合物J，化合物J的結構式為:
10.如權利要求1所述的含二噻吩吡咯和苯並二(苯並硒二唑)單元的共聚物在共聚物太陽能電池器件、有機電致發光器件、有機場效應電晶體、有機光存儲及有機雷射中的應用。
【文檔編號】C08G61/12GK103865042SQ201210535025
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月12日 優先權日:2012年12月12日
【發明者】周明傑, 管榕, 黎乃元 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