專(zhuān)利名稱(chēng)：含二噻吩并噻吩和噻吩吡咯二酮單元有機(jī)半導(dǎo)體材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)半導(dǎo)體材料，更具體的涉及一種含二噻吩并噻吩和噻吩吡咯二酮單元的有機(jī)半導(dǎo)體材料。本發(fā)明還涉及一種含二噻吩并噻吩和噻吩吡咯二酮單元的有機(jī)半導(dǎo)體材料的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)主要是建立在以化石能源，如煤炭、石油和天然氣等基礎(chǔ)之上的經(jīng)濟(jì)。然而，這些不可再生的化石能源都在不斷的枯竭。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，全球性的能源問(wèn)題以及隨之而來(lái)的環(huán)境污染和氣候變暖等問(wèn)題日益凸現(xiàn)和逐漸加劇。由于太陽(yáng)能具有分布普遍和廣闊，資源數(shù)量多，無(wú)污染，清潔，安全以及獲取方便等突出優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最有希望的可再生能源之一。太陽(yáng)能電池直接把太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化成電能，是利用太陽(yáng)能切實(shí)可行的有效方法。然而，目前商品化的太陽(yáng)能電池還局限于硅基等無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池，但它們的價(jià)格過(guò)于昂貴，超出了目前人們普遍可以接受的程度，這大大限制了它們的使用范圍。為了降低電池成本，拓展應(yīng)用范圍，長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直在尋找新型的太陽(yáng)能電池材料。有機(jī)太陽(yáng)能電池是一種新型的太陽(yáng)能電池，相對(duì)于無(wú)機(jī)聚合物來(lái)源有限，價(jià)格昂貴，有毒，制備工藝復(fù)雜，成本太高等而言，它具有無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池?zé)o法比擬的一些優(yōu)點(diǎn)，如材料來(lái)源廣泛，結(jié)構(gòu)多樣性和可調(diào)控性，成本低廉，安全環(huán)保，制作工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品重量輕， 可大面積柔性制備等等，可以廣泛應(yīng)用在建筑、照明和發(fā)電等多種領(lǐng)域，具有重要的發(fā)展和應(yīng)用前景。因此，國(guó)內(nèi)外眾多的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)等都給予了相當(dāng)?shù)年P(guān)注和投入。然而，到目前為止，有機(jī)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率比無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池還是要低很多。因此，開(kāi)發(fā)新型的有機(jī)聚合物對(duì)于提高有機(jī)太陽(yáng)能電池的效率具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含二噻吩并噻吩和噻吩吡咯二酮單元的有機(jī)半導(dǎo)體材料。本發(fā)明所述的一種含二噻吩并噻吩和噻吩吡咯二酮單元的有機(jī)半導(dǎo)體材料，具有以下通式⑴
權(quán)利要求
1.-種含二噻吩并噻吩和噻吩吡咯二酮單元有機(jī)半導(dǎo)體材料，具有下述通式(I)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)半導(dǎo)體材料，其特征在于，所述η的取值范圍為大于等于 20小于等于80的整數(shù)。
3.一種含二噻吩并噻吩和噻吩吡咯二酮單元的有機(jī)半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟Si、無(wú)氧環(huán)境中，將二噻吩并噻吩化合物(A1)和n-BuLi在-100°C _25°C下，以摩爾比1 2 1 4加入至第一溶劑中反應(yīng)，然后加入Me3SnCl,繼續(xù)反應(yīng)M 48小時(shí)，得到 (3，5_ 二烷基二噻吩并[3，2-b ;2，，3，-d]噻吩-2，6-二基)雙(三甲基錫MB1)；其中，禮、 R2為C1-Cm的烷基；反應(yīng)式如下
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟Sl中，所述第一溶劑為四氫呋喃、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷或乙酸乙酯中的至少一種；所述三甲基氯化錫的摩爾用量為所述噻吩并噻吩化合物摩爾量的2 4倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述第二溶劑為硫酸與三氟乙酸的混合溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述第三溶劑為四氫呋喃、甲苯、三氯甲烷或乙酸乙酯中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述催化劑為有機(jī)鈀或有機(jī)鈀與有機(jī)磷配體的混合物；所述催化劑的用量為所述3， 5-二烷基二噻吩并[3，2-b;2，，3，-d]噻吩-2，6-二基)雙(三甲基錫)摩爾用量的 0. 005 0. 2 倍；所述有機(jī)鈀為 Pd (PPh3) 4、Pd2 (dba) 3 或 Pd (PPh3) 2C12 ；所述有機(jī)磷配體為P (o-Tol) 3。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)鈀與有機(jī)磷配體的混合物中，有機(jī)鈀與有機(jī)磷配體的摩爾比為1 1 10。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述η的取值范圍為大于等于20小于等于80的整數(shù)。
10.一種如權(quán)利要求1所述的含二噻吩并噻吩和噻吩吡咯二酮單元有機(jī)半導(dǎo)體材料在有機(jī)太陽(yáng)能電池，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，有機(jī)電致發(fā)光器件，有機(jī)光存儲(chǔ)，有機(jī)非線性器件或有機(jī)激光器件等領(lǐng)域中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于光電子材料領(lǐng)域，其公開(kāi)了一種含二噻吩并噻吩和噻吩吡咯二酮單元的有機(jī)半導(dǎo)體材料及其制備方法和應(yīng)用；該有機(jī)半導(dǎo)體材料具有通式(I)式中R1、R2、R3為C1-C20的烷基；n的取值范圍為大于1小于等于100的整數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)引入烷基提高產(chǎn)物的溶解性和分子量，以實(shí)現(xiàn)可旋涂的聚合物或可旋涂的寡聚物；由噻吩吡咯二酮類(lèi)單體和噻吩并噻吩類(lèi)單體構(gòu)成的聚合物能夠形成一種很強(qiáng)的給體-受體結(jié)構(gòu)，一方面有利于提高了材料的穩(wěn)定性，另一方面有利于降低材料的能帶隙，從而擴(kuò)大太陽(yáng)光吸收范圍，提高光電轉(zhuǎn)化效率。
文檔編號(hào)C07D519/00GK102417585SQ20101029531
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者劉輝, 周明杰, 黃杰 申請(qǐng)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