专利名称:新型n-酯基取代联噻吩并吡咯共轭聚合物的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种用于聚合物太阳能电池电子给体材料的共轭聚合物,属于聚合物 太阳能电池材料领域。聚合物太阳能电池具有成本低、重量轻、可卷曲、便于携带的优点,是最具有前途 的太阳能电池。但是制约聚合物太阳能电池发展的主要问题在于充当电子给体材料的共轭 聚合物材料的电化学能级匹配性差、空穴迁移率较低以及吸收光谱较窄。为了解决这些问 题,采用具有并芳香环结构的D-A-D共轭聚合物能获得拓宽的吸收光谱以及较高的空穴迁 移率,并且通过取代基结构的精细修饰和调节,能够获得优化的电化学特性。对于充当电子给体的共轭聚合物材料来说,最高占据轨道能级HOMO和最低空轨 道LUM0之间的差值即为聚合物的禁带宽度,这个值约小越好,这样聚合物材料才能尽可能 多地吸收太阳光,增加短路电流;此外HOMO能应该尽可能低,这样与电子受体材料富勒烯 衍生物配合使用时可以提高聚合物太阳能电池的开路电压。N-烷基取代联噻吩并吡咯共轭聚合物,是一种具有良好性能的给体材料,已经在 聚合物太阳能电池中得到应用。如Kazuhito Hashimoto (Macromolecules 2008, 41, 8302-8305)等将N-双异辛基取代的联噻吩并吡咯与4,7-双(噻吩-2-基)? _2,1,3-苯并 噻二唑进行共聚,得到的D-A-D型共聚物(PDTPDTBT,见式IV)的最高占据轨道能级(H0M0) 为-5. 00eV,最低空轨道能级(LUM0)为-3. 43eV,与富勒烯衍生物PC61BM制成的本体异质结 光伏器件的开路电压仅为0. 52V,效率为2. 18%。若能继续降低N-取代联噻吩并吡咯共聚 物的H0M0能,则光伏器件的开路电压能够得到提高,因此器件的效率仍能继续提升,
权利要求
1.N-酯基取代联噻吩并吡咯共轭聚合物,其特征在于,具有如式I所示的结构,其中R 为C6 C14的直链以及支链烷基,
2.根据权利要求1所述的N-酯基取代联噻吩并吡咯共轭聚合物,其特征在于,R为正己基。
3.根据权利要求1所述的N-酯基取代联噻吩并吡咯共轭聚合物,其特征在于,R为异羊基。
4.权利要求1 3所述的N-酯基取代联噻吩并吡咯共轭聚合物在聚合物太阳能电池 电子给体材料制备中的应用。
全文摘要
新型N-酯基取代联噻吩并吡咯共轭聚合物,属于聚合物太阳能电池材料领域,具有如下式所示的结构式,其中R为C6~C12的直链以及支链烷烃。利用该聚合物充当聚合物太阳能电池的电子给体材料,能够有效地降低给体材料的HOMO能,获得高开路电压的光伏器件,提升聚合物太阳能电池的光电转换效率,。
文档编号H01L51/46GK102002145SQ201010539458
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者彭波, 韦玮, 高潮 申请人:无锡菲迪光电技术有限公司