一種含噻吩-苯-噻吩單元共聚物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機(jī)太陽能電池材料領(lǐng)域，其公開了一種含噻吩-苯-噻吩單元共聚物及其制備方法和應(yīng)用，該材料的結(jié)構(gòu)式如下：式中，R1、R2均為C1～C20的烷基，n為14～90的整數(shù)。本發(fā)明的含噻吩-苯-噻吩單元（TPT）共聚物中，TPT基聚合物具有較高空穴遷移率、帶隙較窄及對太陽光有較高的吸收系數(shù)和較寬的吸收范圍等優(yōu)點(diǎn)，非常有潛力應(yīng)用于有機(jī)太陽能電池中;菲是一種具有大平面剛性結(jié)構(gòu)的化合物，它具有較高的熱穩(wěn)定性和熒光量子產(chǎn)率。將上述含噻吩-苯-噻吩單元的聚合物應(yīng)用于太陽能電池中，可以提高有機(jī)太陽能電池的光轉(zhuǎn)換率。
【專利說明】-種含唾吩-苯-唾吩單元共聚物及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)太陽能電池材料領(lǐng)域，尤其涉及一種含喔吩-苯-喔吩單元共聚 物及其制備方法和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 利用廉價材料制備低成本、高效能的太陽能電池一直是光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難 點(diǎn)。有機(jī)半導(dǎo)體材料W其原料易得、價格低廉、工藝簡單、穩(wěn)定性強(qiáng)、光伏效應(yīng)良好等優(yōu)點(diǎn) 備受關(guān)注。自 1992 年 N. S. Sariciftci 等在 SCIENCE (N. S Sariciftci,L. Smilowitz,A. J. Heeger，et al. Science, 1992, 258, 1474)上報道共輛聚合物與Ce。之間的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn) 移現(xiàn)象后，有機(jī)聚合物太陽能電池逐漸成為研究的熱點(diǎn)。近年來該方面的研究取得了飛速 的發(fā)展，但是有機(jī)聚合物太陽能電池仍比無機(jī)太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率低得多。為了使有機(jī) 聚合物太陽能電池得到實際的應(yīng)用，開發(fā)具有較高能量轉(zhuǎn)換效率的新型材料仍是該一領(lǐng)域 的首要任務(wù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種光轉(zhuǎn)換效率較高的含喔吩-苯-喔吩單元共 聚物。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] 本發(fā)明提供的含喔吩-苯-喔吩單元共聚物，其結(jié)構(gòu)如式所示：
[0006]

【權(quán)利要求】
1. 一種含噻吩-苯-噻吩單元共聚物，其特征在于，其結(jié)構(gòu)式如下：
式中，&、R2均為C1?C2tl的烷基，η為14?90的整數(shù)。
2. -種如權(quán)利要求1所述的含噻吩-苯-噻吩單元共聚物的制備方法，其特征在于，包 括如下步驟： 分別提供如下結(jié)構(gòu)式表示的化合物A和Β，
在無氧環(huán)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堿溶液的 有機(jī)溶劑溶解后，于70?130°C下進(jìn)行Suzuki耦合反應(yīng)12?96小時，停止反應(yīng)并冷卻到 室溫，分離提純反應(yīng)液，即得如下結(jié)構(gòu)式表示的所述含噻吩-苯-噻吩單元共聚物：
其中，R2均為C1?C2tl的烷基，η為14?90的整數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含噻吩-苯-噻吩單元共聚物的制備方法，其特征在于，所述 催化劑為雙三苯基膦二氯化鈀或四三苯基膦鈀，且所述催化劑與所述化合物A的摩爾比為 1:20 ?1:100。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含噻吩-苯-噻吩單元共聚物的制備方法，其特征在于，所述 催化劑為摩爾比為1:4?8的有機(jī)鈀與有機(jī)膦配體的混合物，且所述催化劑與所述化合物 A的摩爾比為1:20?1:100。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含噻吩-苯-噻吩單元共聚物的制備方法，其特征在于，所述 有機(jī)鈀為醋酸鈀或三二氬芐基丙酮二鈀；所述有機(jī)膦配體為三（鄰甲基苯基）膦或2-雙環(huán) 己基膦-2'，6' -二甲氧基聯(lián)苯。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含噻吩-苯-噻吩單元共聚物的制備方法，其特征在于，所述 堿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，且堿溶液中，堿溶質(zhì)與 化合物A的摩爾比為20:1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6任一所述的含噻吩-苯-噻吩單元共聚物的制備方法，其特征 在于，所述有機(jī)溶劑選自甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2至6任一所述的含噻吩-苯-噻吩單元共聚物的制備方法，其特征 在于，Suzuki耦合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為90?120°C，反應(yīng)時間為24?72小時。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含噻吩-苯-噻吩單元共聚物的制備方法，其特征在于，分離 提純反應(yīng)液包括： 反應(yīng)停止后，向反應(yīng)液中加入甲醇進(jìn)行沉析，接著通過索氏提取器過濾沉析后的反應(yīng) 液之后依次用甲醇和正己烷抽提，然后以氯仿為溶劑再次抽提，收集氯仿溶液并旋干，得到 紅色粉末，收集后的紅色粉末在真空下50°C干燥24h，得到所述含噻吩-苯-噻吩單元共聚 物。
10. -種權(quán)利要求1所述的含噻吩-苯-噻吩單元共聚物在有機(jī)太陽能電池器件活化 層中作為電子給體材料的應(yīng)用。
【文檔編號】C08G61/12GK104513381SQ201310445318
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】周明杰, 張振華, 王平, 陳吉星 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(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司