含二噻吩苯并三唑侧链的聚合物及其制备方法和有机太阳能电池器件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机半导体材料领域,尤其涉及一种含二噻吩苯并三唑侧链的聚合物 及其制备方法。本发明还涉及一种使用该含二噻吩苯并三唑侧链的聚合物作为活化层电子 给体材料的有机太阳能电池器件。
【背景技术】
[0002] 利用廉价材料制备低成本、高效能的太阳能电池一直是光伏领域的研究热点和难 点。有机半导体材料以其原料易得、价格低廉、工艺简单、稳定性强、光伏效应良好等优点 备受关注。自 1992 年N.S.Sariciftci J.Heeger,etal.Science, 1992, 258, 1474)上报道共轭聚合物与C6Q之间的光诱导电子转 移现象后,有机聚合物太阳能电池逐渐成为研究的热点。近年来这方面的研究取得了飞速 的发展,但是有机聚合物太阳能电池仍比无机太阳能电池的转换效率低得多。为了使有机 聚合物太阳能电池得到实际的应用,开发具有较高能量转换效率的新型材料仍是这一领域 的首要任务。
【发明内容】
[0003] 基于上述问题,本发明所要解决的问题在于提供一种转化效率高的含二噻吩苯并 三唑侧链的聚合物。
[0004] 本发明的技术方案如下:
[0005] 本发明提供的一种含二噻吩苯并三唑侧链的聚合物,其结构通式如下:
[0006]
【主权项】
1. 一种含二喔吩苯并H哇侧链的聚合物,其特征在于,其结构通式如下:
式中,Ri,R2均为。?C2。的焼基,n为10?100的整数。
2. -种含二喔吩苯并H哇侧链的聚合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: 在无氧环境下,将摩尔比为1:1?1. 2的结构式为
的化合 物A和结构式义
的化合物B添加入含有催化剂和碱溶液的有机溶剂 中溶解,于70?13(TC下进行Suzuki禪合反应12?96小时,降温后停止禪合反应,分离提 纯反应液,得到如下结构通式的所述含二喔吩苯并H哇侧链的聚合物:
\ 式中,Ri,R2均为。?C2。的焼基,n为10?100的整数。
3. 根据权利要求2所述的含二喔吩苯并H哇侧链的聚合物的制备方法,其特征在于, 所述催化剂为双H苯基麟二氯化把或四H苯基麟把;所述催化剂与所述化合物A的摩尔比 为 1:20 ?1:100。
4. 根据权利要求2所述的含二喔吩苯并H哇侧链的聚合物的制备方法,其特征在于, 所述催化剂为摩尔比为1:4?8的醋酸把与H (邻甲基苯基)麟混合物,或者摩尔比为 1:4?8的H二氮予基丙丽二把与2-双环己基麟-2',6' -二甲氧基联苯混合物;所述催 化剂与所述化合物A的摩尔比为1:20?1:100。
5. 根据权利要求2所述的含二喔吩苯并H哇侧链的聚合物的制备方法,其特征在于, 所述碱溶液选自碳酸轴溶液、碳酸钟溶液及碳酸氨轴溶液中的至少一种;所述碱溶液中,碱 溶质与化合物A的摩尔比为20:1。
6. 根据权利要求2所述的含二喔吩苯并H哇侧链的聚合物的制备方法,其特征在于,
所述有机溶剂选自甲苯、N,N-二甲基甲醜胺、四氨巧喃中的至少一种。
7. 根据权利要求2所述的含二喔吩苯并H哇侧链的聚合物的制备方法,其特征在于, Suzuki禪合反应温度为90?120°C下、反应时间为24?72小时。
8. 根据权利要求2所述的含二喔吩苯并H哇侧链的聚合物的制备方法,其特征在于, 分离提纯反应液包括步骤: 反应停止后,向反应液中加入甲醇沉析,通过索氏提取器过滤之后依次用甲醇和正己 焼抽提,然后W氯仿为溶剂抽提至无色,收集氯仿溶液并旋干得到粉末,收集后的粉末再在 真空下5(TC干燥2化后,得到所述含二喔吩苯并H哇侧链的聚合物。
9. 一种有机太阳能电池器件,其特征在于,其活化层的电子给体材料采用如下结构式 的含二喔吩苯并H哇侧链的聚合物:
式中,Ri,R2均为。?C2。的焼基,n为10?100的整数。
【专利摘要】本发明属于有机半导体领域,其公开了一种含二噻吩苯并三唑侧链的聚合物及其制备方法和有机太阳能电池器件;该主体材料的结构通式如下:式中,R1,R2均为C1~C20的烷基,n为10~100的整数。本发明的含二噻吩苯并三唑侧链的聚合物中,二噻吩苯并三唑(BTz)侧链是一个重要的电子受体单元,有利于降低聚合物带隙;二茚并吡嗪是一种具有刚性平面结构的杂环化合物,它具有较高的热稳定性和电子迁移率。将上述含三苯胺侧链的共聚物应用于太阳能电池中,可以提高光转化效率。
【IPC分类】C08G61-12, H01L51-46
【公开号】CN104592492
【申请号】CN201310533048
【发明人】周明杰, 张振华, 王平, 钟铁涛
【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
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月31日