含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物及其制備方法和有機太陽能電池器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，尤其涉及一種含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物 及其制備方法。本發(fā)明還涉及一種使用該含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物作為活化層電子 給體材料的有機太陽能電池器件。
【背景技術(shù)】
[0002] 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。有機半導(dǎo)體材料以其原料易得、價格低廉、工藝簡單、穩(wěn)定性強、光伏效應(yīng)良好等優(yōu)點 備受關(guān)注。自 1992 年 N.S. Sariciftci 等在 SCIENCE(N. SSariciftci, L. Smilowitz, Αχ Heeger， et al. 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，有機聚合物太陽能電池逐漸成為研究的熱點。近年來這方面的研究取得了飛速 的發(fā)展，但是有機聚合物太陽能電池仍比無機太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率低得多。為了使有機 聚合物太陽能電池得到實際的應(yīng)用，開發(fā)具有較高能量轉(zhuǎn)換效率的新型材料仍是這一領(lǐng)域 的首要任務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于上述問題，本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種轉(zhuǎn)化效率高的含二噻吩苯并 三唑側(cè)鏈的聚合物。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] 本發(fā)明提供的一種含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物，其結(jié)構(gòu)通式如下：
[0006]
【主權(quán)項】
1. 一種含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物，其特征在于，其結(jié)構(gòu)通式如下：
式中，&，R2均為Q?C2(l的烷基，n為10-100的整數(shù)。
2. -種含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 在無氧環(huán)境下，將摩爾比為1:1?1. 2的結(jié)構(gòu)式為
的化合物A 和結(jié)構(gòu)式為
的化合物B添加入含有催化劑和堿溶液的有機溶劑中 溶解，于70?130°C下進行Suzuki稱合反應(yīng)12?96小時，降溫后停止聚合反應(yīng)，分離提純 反應(yīng)液，得到如下結(jié)構(gòu)通式的所述含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物：
式中，&，R2均為Q?C2(l的烷基，n為10-100的整數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物的制備方法，其特征在于， 所述催化劑為雙三苯基膦二氯化鈀或四三苯基膦鈀；所述催化劑與所述化合物A的摩爾比 為 1:20 ?1:100。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物的制備方法，其特征在于， 所述催化劑為摩爾比為1:4?8的醋酸鈀與三（鄰甲基苯基）膦混合物，或者摩爾比為 1:4?8的三二氬芐基丙酮二鈀與2-雙環(huán)己基膦-2'，6' -二甲氧基聯(lián)苯混合物；所述催 化劑與所述化合物A的摩爾比為1:20?1:100。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物的制備方法，其特征在于， 所述堿溶液選自碳酸鈉溶液、碳酸鉀溶液及碳酸氫鈉溶液中的至少一種；所述堿溶液中，堿 溶質(zhì)與化合物A的摩爾比為20:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物的制備方法，其特征在于， 所述有機溶劑選自甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃中的至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物的制備方法，其特征在于， Suzuki耦合反應(yīng)溫度為90?120°C下、反應(yīng)時間為24?72小時。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物的制備方法，其特征在于， 分離提純反應(yīng)液包括步驟： 反應(yīng)停止后，向反應(yīng)液中加入甲醇沉析，通過索氏提取器過濾之后依次用甲醇和正己 烷抽提，然后以氯仿為溶劑抽提至無色，收集氯仿溶液并旋干得到粉末，收集后的粉末再在 真空下50°C干燥24h后，得到所述含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物。
9. 一種有機太陽能電池器件，其特征在于，其活化層的電子給體材料采用如下結(jié)構(gòu)式 的含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物 ：
式中，&，R2均為Q?C2(l的烷基，n為10-100的整數(shù)。
【專利摘要】式中，R1，R2均為C1～C20的烷基，n為10-100的整數(shù)。本發(fā)明的含二噻吩苯并三唑側(cè)鏈的聚合物中，二噻吩苯并三唑(BTz)側(cè)鏈是一個重要的電子受體單元，有利于降低聚合物帶隙；咔唑是一種具有剛性平面聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的雜環(huán)化合物，它具有較高的熱穩(wěn)定性和高的空穴遷移率；將含三苯胺側(cè)鏈的共聚物應(yīng)用于太陽能電池中，可以提高有機電致發(fā)光器件低效率。
【IPC分類】C08G61-12, H01L51-46
【公開號】CN104558539
【申請?zhí)枴緾N201310505374
【發(fā)明人】周明杰, 張振華, 王平, 鐘鐵濤
【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, 深圳市海洋王照明工程有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月23日