含萘並二噻吩基的聚合物及其製備方法和應用的製作方法

2023-05-28 00:46:41 3

含萘並二噻吩基的聚合物及其製備方法和應用的製作方法
【專利摘要】本發明屬於有機太陽能電池材料領域，其公開了一種含萘並二噻吩基的聚合物及其製備方法和應用；該聚合物具有如下結構式：式中，R為C1～C20的烷基，n為10-100的整數。本發明提供的含萘並二噻吩基的聚合物，萘並二噻吩具有易修飾的光物理性質，其共聚合物顯示出了優良的光伏性能；二氟代苯並噻二唑具有較強的吸電子效應，通過引入雙噻吩後，吸收範圍變寬，帶隙也變小。將上述含萘並二噻吩基共聚物應用於太陽能電池中可以解決有機電致發光器件低效率問題。
【專利說明】含萘並二噻吩基的聚合物及其製備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及有機太陽能電池材料，尤其涉及一種含萘並二噻吩基的聚合物和應用。
【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。目前用於地面的矽晶電池由於生產工藝複雜、成本高，使其應用受到限制。為了降低電池成本，拓展應用範圍，長期以來人們一直在尋找新型的太陽能電池材料。有機半導體材料以其原料易得、廉價、製備工藝簡單、環境穩定性好、有良好的光伏效應等優點備受關注。自 1992 年 N.S.Sariciftci 等在 SCIENCE (N.S Sariciftci, L.Smilowitz, A.J.Heeger, etal.Science, 1992，258，1474)上報導共軛聚合物與C6tl之間的光誘導電子轉移現象後，人們在聚合物太陽能電池方面投入了大量研究，並取得了飛速的發展，但是仍比無機太陽能電池的轉換效率低得多。限制性能提高的主要制約因素有:有機半導體材料的光譜響應與太陽輻射光譜不匹配，有機半導體相對較低的載流子遷移率以及較低的載流子的電極收集效率等。為了使聚合物太陽能電池得到實際的應用，開發新型的材料，進而大幅度提高其能量轉換效率仍是這一研究領域的首要任務。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的問題在於提供一種可以提高光電轉換效率的含萘並二噻吩基的聚合物。
[0004]本發明的技術方案如下:
[0005]一種含萘並二噻吩基的聚合物，該聚合物具有如下結構式:
[0006]
【權利要求】
1.一種含萘並二噻吩基的聚合物，其特徵在於，該聚合物具有如下結構式:

2.一種含萘並二噻吩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，
3.根據權利要求2所述的含萘並二噻吩基的聚合物的製備方法，其特徵在於，所述有機溶劑為甲苯、N，N-二甲基甲醯胺、四氫呋喃中的至少一種。
4.根據權利要求2所述的含萘並二噻吩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或四三苯基膦鈀；所述催化劑與化合物A的摩爾比為1:20~1:100。
5.根據權利要求2所述的含萘並二噻吩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的醋酸鈕與三鄰甲苯基膦混合物或者摩爾比為1:4~8的三二気苄基丙酮二鈀與2-雙環己基膦-2』，6』 - 二甲氧基聯苯混合物；所述催化劑與化合物A的摩爾比為1:20~1:100。
6.根據權利要求2所述的含萘並二噻吩基的聚合物的製備方法，其特徵在於，所述Stille耦合反應的反應溫度為90~120° C，反應時間為12~48小時。
7.根據權利要求2所述的含萘並二噻吩基的聚合物的製備方法，其特徵在於，Stille耦合反應停止後，對反應液的分離提純過程包括如下步驟: 向反應液中加入甲醇沉析，通過索氏提取器過濾沉析物，接著依次用甲醇和正己烷抽提，然後以氯仿為溶劑抽提，收集氯仿溶液並旋幹，真空下50° C乾燥24h後，得到所述聚合物。
8.—種權利要求1所述的聚合物在有機太陽能電池中作為活化層材料的應用。
【文檔編號】H01L51/46GK104017181SQ201310066182
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年2月28日 優先權日:2013年2月28日
【發明者】周明傑, 張振華, 王平, 鍾鐵濤 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