含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物、其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明属于有机半导体材料领域，其公开了一种含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物及其制备方法和应用；该共聚物具有如下结构通式：，式中：R1、R2、R3分别为相同或不相同的C1~C20的烷基；n为1-100之间的整数。本发明提供的含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物，苯并二(苯并噻二唑)是一种非常优异的给体材料，苯并二(苯并噻二唑)具有结构简单、对称，电子离域性能好等优点，且具有平面结构，是一种非常优异的受体材料，由二噻吩吡咯和苯并二(苯并噻二唑)构成的共聚物能够形成一种很强的给体-受体结构，有利于降低材料的能带隙，从而扩大太阳光吸收范围，提高光电转化效率。
【专利说明】含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物、其制备方
法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机半导体材料，尤其涉及一种含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物及其制备方法和应用。
【背景技术】[0002]制备成本低、效能高的太阳能电池一直是光伏领域的研究热点和难点。目前已商业化的硅太阳能电池由于生产工艺复杂、成本高，使其应用受到限制。为了降低成本，拓展应用范围，长期以来人们一直在寻找新型的太阳能电池材料。共聚物太阳能电池因为原料价格低廉、质量轻、柔性、生产工艺简单、可用涂布、印刷等方式大面积制备等优点而具有优越的市场前景。自 1992年N.S.Sariciftci 等在 SCIENCE(N.S Sariciftci, L.Smilowitz, A.J.Heeger, et al.Science, 1992，258，1474)上报道共轭共聚物与C60之间的光诱导电子转移现象后，人们在共聚物太阳能电池方面投入了大量研究，并取得了飞速的发展。目前共聚物太阳能电池的能量转换效率仍然比硅太阳能电池低，原因之一是由于共聚物的载流子迁移率比无机单晶材料的迁移率低了好几个数量级。目前所使用的共轭共聚物光电池材料的吸收光谱与太阳光谱不能很好地匹配，是导致能量转移效率低的另一重要原因。为进一步提高共聚物太阳能电池的性能，一方面可采用具有较宽吸收光谱的极窄带隙共聚物做给体和受体，提高对太阳能的吸收利用，另一方面可采用退火、加入表面活性剂等材料对器件进行优化。
[0003]苯并噻二唑单元具有优异的还原可逆性，与镁、铝等金属阴极的功函值非常接近；属于缺电子型芳香环化合物，具有强吸电子能力，是一种优良的受体单元具有较好的电子传输性质，同时还可以调节材料的能隙。
[0004]菲由三个六元环并成，所有原子在同一个平面上，具有良好电子空穴传输能力，而且分子的刚性有利于提高材料的热稳定性能，而且菲的9，10位容易修饰，可以利用简便的方法引入供电子基团和受电子基团，调节其供/吸电子性能。因此它在有机发光二极管、有机太阳能电池、场效应晶体管等光电材料中有着广泛的应用。
[0005]噻吩是五元环结构，具有适中的能带隙，较宽的光谱响应，较好的热稳定性和成膜性能。因此，噻吩类有机光电材料是一类很有前途的材料，在有机太阳能电池等领域的应用已得到广泛研究。。
[0006]然而，同时含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物目前仍没有文献和专利报道，这就大限制了它的应用范围。
【发明内容】
[0007]基于上述问题，本发明所要解决的问题在于提供一种含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物
[0008]本发明的技术方案如下:[0009]一种含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物，该共聚物具有如下结构通
式:
【权利要求】
1.一种含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物，其特征在于，该共聚物具有如下结构通式:
2.根据权利要求1所述的共聚物，其特征在于，η为40-70之间的整数。
3.一种含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 惰性氛围下，将摩尔比为1:2的结构式为
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，η为40-70之间的整数。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述化合物A是采用如下步骤制得:将结构式为
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一催化剂为醋酸钯，该第一催化剂的摩尔用量为化合物A的10% ;所述碱溶液为Bu3N溶液，该碱溶液中碱溶质Bu3N的摩尔用量与化合物B的摩尔用量之比为1:1 ;所述第一溶剂为N，N- 二甲基甲酰胺。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第二催化剂为四(三苯基膦)钯、三(二亚苄基丙酮)二钯或二(三苯基膦)二氯化钯(Pd(PPh3)2Cl2);该第二催化剂的摩尔量为化合物C摩尔量的0.05^20% ;所述第二溶剂为四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙醚、苯或甲苯。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，Stille耦合反应时，反应温度为7(Tl00°C，反应时间为24~72小时。
9.权利要求1所述的共聚物在共聚物太阳能电池、有机电致发光器件中的应用。
【文档编号】H01L51/54GK103626970SQ201210305600
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月24日 优先权日:2012年8月24日
【发明者】周明杰, 管榕, 黎乃元, 黄佳乐, 李满园 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司