專利名稱：苯并二噻吩基共聚物太陽能電池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)明涉及太陽能電池材料領(lǐng)域，尤其涉及一種苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
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)域的研究熱點和難點。目前用于地面的硅晶電池由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高，使其應(yīng)用受到限制。為了降低電池成本，拓展應(yīng)用范圍，長期以來人們一直在尋找新型的太陽能電池材料。有機半導(dǎo)體材料以其原料易得、廉價、制備工藝簡單、環(huán)境穩(wěn)定性好、有良好的光伏效應(yīng)等優(yōu)點備受關(guān)注。自 1992 年 N.S.Sariciftci 等在 SCIENCE (N.S Sariciftci, L.Smilowitz, A.J.Heeger, etal.Science, 1992，258，1474)上報道共軛聚合物與C6tl之間的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象后，人們在聚合物太陽能電池方面投入了大量研究，并取得了飛速的發(fā)展，但是仍比無機太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率低得多。限制性能提高的主要制約因素有:有機半導(dǎo)體材料的光譜響應(yīng)與太陽輻射光譜不匹配，有機半導(dǎo)體相對較低的載流子遷移率以及較低的載流子的電極收集效率等。為了使聚合物太陽能電池得到實際的應(yīng)用，開發(fā)新型的材料，大幅度提高其能量轉(zhuǎn)換效率仍是這一研究領(lǐng)域的首要任務(wù)。近兩年 來，苯并二噻吩(BDT)基共軛聚合物顯示出了優(yōu)良的光伏性能。Yang等人合成了一系列BDT基的共軛聚合物，這些聚合物具有非常好的光電性能，最高的能量轉(zhuǎn)換效率為(PCE)為 %。近來，Leclerc組也報道了一種新的含有BDT基的共軛聚合物(PBDTTPD)，當(dāng)活性層面積為Icm2時，PCE高達5.5%。為了設(shè)計和合成出具有合適帶隙和分子能級的聚合物，新的電子受體材料在開發(fā)新的D-A結(jié)構(gòu)聚合物中起著關(guān)鍵的作用。研究發(fā)現(xiàn)噻唑是一個典型的缺電子單元，它包含一個吸電子亞胺基團，共聚物主鏈中含有并噻唑基表現(xiàn)出較高的空穴遷移率，每個單元增加兩個噻吩基可以降低共聚物的帶隙。因此苯并二噻吩與二噻吩噻唑并噻唑共聚物材料是一種很有前景的高性能太陽能電池材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的一在于提供一種能量轉(zhuǎn)換效率高的苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料。一種具有下述結(jié)構(gòu)式(I)的苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料:
RiOR2
R1OR2( I )；式中，R2均為C1 C2tl的烷基，η為10 100的整數(shù)。本發(fā)明的另一目的在于提供上述苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料的制備方法，包括如下步驟:

在無氧環(huán)境下，將結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種具有下述結(jié)構(gòu)式(I)的苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料:
2.一種苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 在無氧環(huán)境下，將結(jié)構(gòu)式為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征在于，所述催化劑為有機鈀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征在于，所述有機鈀選自雙三苯基膦二氯化鈀或四三苯基膦鈀；所述有機鈀與所述化合物A的摩爾比為1: 20 1: 100。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征在于，所述催化劑為有機鈀和有機磷配體的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征在于，所述有機鈀為三二亞芐基丙酮二鈀，所述有機磷配體為三叔丁基膦。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征在于，所述有機鈀與所述化合物A的摩爾比為1: 20 1: 100，所述有機鈀和有機磷配體的摩爾比為1: 4 8。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7任一所述的苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑選自甲苯、N，N-二甲基甲酰胺及四氫呋喃中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至7任一所述的苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征在于，所述Stille耦合反應(yīng)溫度為80 110°C，所述Stille耦合反應(yīng)時間為12 48h。
10.權(quán)利要求1所述的苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料在有機太陽能電池中的應(yīng)用 。
全文摘要
本發(fā)明屬于太陽能電池領(lǐng)域，其公開了一種苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料及其制備方法和應(yīng)用；該共聚物具有下述結(jié)構(gòu)式(I)式中，R1、R2均為C1～C20的烷基，n為10～100的整數(shù)。本發(fā)明提供的苯并二噻吩基共聚物太陽能電池材料，苯并二噻吩具有易修飾的光物理性質(zhì)，其共聚合物顯示出了優(yōu)良的光伏性能；并噻唑是一個很好電子受體連結(jié)兩個噻吩后，是聚合物的帶隙變窄；該性能可以提高太陽能的能量轉(zhuǎn)換效率，從而解決聚合物太陽能電池低效率問題。
文檔編號C07D519/00GK103159922SQ201110409770
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者周明杰, 王平, 張振華, 黃輝 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