二氟代苯并噻二唑基共聚物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種二氟代苯并噻二唑基共聚物及其制備方法和應(yīng)用。該二氟代苯并噻二唑基共聚物，具有以下結(jié)構(gòu)式：其中，R選自C1~C20烷基，n為10~100的整數(shù)。上述二氟代苯并噻二唑基共聚物，通過(guò)引入二噻吩降低二氟代苯并噻二唑基共聚物的帶隙，從而拓寬吸收光譜，二氟代苯并噻二唑基共聚物中的環(huán)戊烷[2,1-b:3,4-b’]并二噻吩具有易修飾的光物理性質(zhì)，二氟代苯并噻二唑基共聚物顯示出優(yōu)良的光伏性能。將上述二氟代苯并噻二唑基共聚物用于太陽(yáng)能電池中能夠提高有機(jī)太陽(yáng)能電池器件的能量轉(zhuǎn)換效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】二氟代苯并噻二唑基共聚物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池材料領(lǐng)域，特別是涉及一種二氟代苯并噻二唑基共聚物及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]利用廉價(jià)材料制備低成本、高效能的太陽(yáng)能電池一直是光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。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(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)半導(dǎo)體材料以其原料易得、廉價(jià)、制備工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境穩(wěn)定性好、有良好的光伏效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注。自1992年N.S.Sariciftci等在SCIENCE上報(bào)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?cè)诰酆衔锾?yáng)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(wú)機(jī)太陽(yáng)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(jī)半導(dǎo)體材料的光譜響應(yīng)與太陽(yáng)輻射光譜不匹配，有機(jī)半導(dǎo)體相對(duì)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(yáng)能電池得到實(shí)際的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)新型的材料，進(jìn)而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)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要提供一種光伏性能較好的二氟代苯并噻二唑基共聚物及其制備方法。
[0004]一種二氟代苯并噻二唑基共聚物，具有以下結(jié)構(gòu)式:
[0005]
【權(quán)利要求】
1.一種二氟代苯并噻二唑基共聚物，其特征在于，具有以下結(jié)構(gòu)式:

2.一種二氟代苯并噻二唑基共聚物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 分別提供如下所示的原料A和原料B:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氟代苯并噻二唑基共聚物的制備方法，其特征在于，所述保護(hù)氣體為IS氣、氮?dú)饣蛘叩獨(dú)夂虸S氣的混合氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氟代苯并噻二唑基共聚物的制備方法，其特征在于，所述催化劑與所述原料A的摩爾比為1:2(Tl: 100 ;所述催化劑為有機(jī)鈀或者有機(jī)鈀與有機(jī)膦配體的混合物；所述有機(jī)鈀為雙三苯基膦二氯化鈀或四三苯基膦鈀，所述有機(jī)鈀與有機(jī)膦配體的混合物為醋酸鈀和三(鄰甲氧基苯基)膦的混合物、或三二氬芐基丙酮二鈀和2-雙環(huán)己基膦-2’，6’ - 二甲氧基聯(lián)苯的混合物；所述有機(jī)鈀與有機(jī)膦配體的混合物中，所述有機(jī)鈀與所述有機(jī)膦配體的摩爾比為1:41。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氟代苯并噻二唑基共聚物的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為甲苯、N，N-二甲基甲酰胺及四氫呋喃中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氟代苯并噻二唑基共聚物的制備方法，其特征在于，反應(yīng)溫度為90°C~120°C，反應(yīng)時(shí)間為12h~48h。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氟代苯并噻二唑基共聚物的制備方法，其特征在于，所述分離提純包括如下步驟:反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)后的溶液冷卻至室溫，加入甲醇沉析，過(guò)濾，所得沉淀采用索氏提取法依次用甲醇和正己烷抽提，后用氯仿抽提沉淀至無(wú)色，收集氯仿溶液并旋干得到紅色粉末，將所述紅色粉末在真空下干燥。
8.一種有機(jī)太陽(yáng)能電池器件，包括依次層疊的襯底、陽(yáng)極、緩沖層、活性層及陰極，其特征在于，所述活性層包括具有如下結(jié)構(gòu)式的二氟代苯并噻二唑基共聚物:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)太陽(yáng)能電池器件，其特征在于，所述緩沖層的材料為聚3，4-亞乙二氧基噻吩與聚苯乙烯-磺酸的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)太陽(yáng)能電池器件，其特征在于，所述陰極采用鋁電極或者雙金屬層電極。
【文檔編號(hào)】C08G61/12GK103804650SQ201210450648
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月12日
【發(fā)明者】周明杰, 王平, 張振華, 梁祿生 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, 深圳市海洋王照明工程有限公司