並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物及其製備方法和應用的製作方法
2023-05-21 19:10:46 4
並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物及其製備方法和應用的製作方法
【專利摘要】本發明一種並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物，其分子通式為：其中，R1、R2、R3和R4為C1~C20的烷基；n為1~100之間的整數。該並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物的載流子遷移率較高、光譜響應較寬。進一步地，本發明還提供一種並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物的製備方法和應用。
【專利說明】並三噻吩-苯並二(苯並砸二唑)共聚物及其製備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及光電材料領域，特別是涉及一種並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物及其製備方法和應用。
【背景技術】
[0002]製備成本低、效能高的太陽能電池一直是光伏領域的研究熱點和難點。目前已商業化的矽太陽能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。
[0003]聚合物太陽能電池因為原料價格低廉、質量輕、柔性、生產工藝簡單、可用塗布、印刷等方式大面積製備等優點而具有優越的市場前景。雖然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，但目前聚合物太陽能電池的能量轉換效率仍然比矽太陽能電池低，原因之一是聚合物的載流子遷移率比無機單晶材料的遷移率低了好幾個數量級。目前所使用的共軛聚合物光電池材料的光譜響應較載，其吸收光譜與太陽光譜不能很好地匹配，是導致能量轉移效率低的另一重要原因。
[0004]因此，載流子遷移率高、光譜響應寬的聚合物光電材料對於提高聚合物太陽能電池的性能至關重要。
【發明內容】
[0005]基於此，有必要提供一種載流子遷移率較高、光譜響應較寬的並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物。
[0006]進一步，提供一種並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物的製備方法和應用。
[0007]一種並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物，分子通式為:
[0008]
【權利要求】
1.一種並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物，其特徵在於，分子通式為:
2.一種並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟: 提高化合物八和化合物8，其中，所述化合物八的結構式為:
3.根據權利要求2所述的並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物的製備方法，其特徵在於，所述催化劑為三(二亞苄基丙酮)二鈀、四(三苯基膦)鈀或雙三苯基磷二氯化鈀。
4.根據權利要求2或3所述的並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物的製備方法，其特徵在於，所述催化劑的摩爾量為所述化合物8的摩爾量的0.05%~20%。
5.根據權利要求2所述的並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物的製備方法，其特徵在於，所述溶劑為四氫呋喃、乙二醇二甲醚、乙醚、苯或甲苯。
6.根據權利要求2所述的並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物的製備方法，其特徵在於，所述化合物八採用如下方法製備: 提供化合物0和化合物0，所述化合物的結構式為:
7.根據權利要求6所述的並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物的製備方法，其特徵在於，所述化合物採用如下方法製備: 將2-氨基-5-硝基苯胺與吡啶溶於二氯亞碸中，於801~901回流反應24小時，分離純化後得到5-硝基-2, 1，3苯並噻二唑； 將所述5-硝基-2, 1，3苯並噻二唑與氫溴酸進行混合得到第一混合物，將所述第一混合物升溫至1271回流，向所述第一混合物滴加液溴並回流4小時，分離純化得到4，7- 二溴-5-硝基-2, 1，3苯並噻二唑； 將所述4，7- 二溴-5-硝基-2，1，3苯並噻二唑與銅粉加入隊二甲基甲醯胺中，加熱至1201反應3小時，分離純化後得到4，4』 - 二溴-6, 6』 - 二硝基-聯2，1，3苯並噻二唑； 將所述4，4』 -二溴-6, 6』 -二硝基-聯2，1，3苯並噻二唑加入四氫呋喃中，然後加入氯化錫，升溫至1001，加熱回流10小時，分離純化後得到4，4』 - 二溴-6, 6』 -二碘-聯2，1，3-苯並噻二唑； 將所述4，4』 - 二溴-6, 6』 - 二碘-聯2，1，3-苯並噻二唑加入乙醇中得到懸浮液，將所述懸浮液冷卻至01，然後加入硼氫化鈉，於室溫下反應20小時，分離純化後得到4，4』-二溴-6，6』 -二碘-聯二(1, 2-苯二胺)； 將所述4，4』 - 二溴-6, 6』 - 二碘-聯二( 1，2-苯二胺)與乙醇混合得到第二混合物，將所述第二混合物進行回流，滴加二氧化硒水溶液，回流2小時後將反應液進行過濾，得到所述化合物0。
8.根據權利要求2所述的並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物的製備方法，其特徵在於，所述化合物8採用如下方法製備: 提供化合物2，所述化合物2的結構式為:
9.根據權利要求2所述的並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物的製備方法，其特徵在於，所述分離純化的方法具體為:向^1116偶合反應得到的反應液加入去離子水和甲苯進行萃取，用減壓蒸餾將萃取得到的有機相進行濃縮，然後將所述濃縮後的有機相滴入到無水乙醇中不斷攪拌，有固體沉澱析出，抽濾、烘乾後得到固體粉末，再將所述固體粉末用氯仿溶解，再用中 性氧化鋁過層析柱，減壓除去氯仿，甲醇沉降、抽濾，所得固體用丙酮索氏提取器提取，甲醇沉降，抽濾得到純淨的並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物。
10.一種如權利要求1所述的並三噻吩-苯並二(苯並硒二唑)共聚物在聚合物太陽能電池、有機電致發光器件、有機場效應電晶體、有機光儲存及有機雷射中的應用。
【文檔編號】C08G61/12GK103833979SQ201210491317
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月27日 優先權日:2012年11月27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