胺基修飾的共軛聚合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機太陽能電池材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種胺基修飾的共軛聚合物 及其制備方法和在有機太陽能電池器件中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著能源的日益消耗，太陽能越來越受到人類關(guān)注。而有機太陽能電池由 于其制作簡單、可大面積制作和溶液加工已成為人們關(guān)注的焦點。經(jīng)過過去幾年的發(fā)展，有 機太陽能電池已獲得了單質(zhì)器件效率超過9. 2 %和串聯(lián)器件效率超過10 %。有機太陽能電 池有正型和反型兩種結(jié)構(gòu)。在反型器件結(jié)構(gòu)中，高功函數(shù)的ITO和活性層直接接觸不利于 電子的注入和收集。另外，無機導(dǎo)電電極ITO和有機活性層之間也不利于形成良好的歐姆 接觸。因此，人們開始尋找能夠提高器件性能和穩(wěn)定性的有機電子緩沖層材料。這些有機 電子緩沖層材料包括共軛聚合物類和小分子類。其中，共軛聚合物類電子緩沖層材料由于 易于成膜和不易團聚等優(yōu)點近年來最引人矚目。
[0003]花二醜亞胺（Perylenetetracarboxylicaxiddiimide,簡稱F1DI)類衍生物以其 具有優(yōu)異的熱和光化學(xué)穩(wěn)定性以及獨特的光物理化學(xué)性質(zhì)而在有機光電領(lǐng)域有著重要的 地位和應(yīng)用前景。其在有機太陽能電池中的應(yīng)用主要是作為受體替代廣泛應(yīng)用的茈二酰亞 胺衍生物（例如PCBM)。此外，其作為小分子類電子緩沖層也已經(jīng)被報道（EnergyEnviron. Sci.)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種胺基修飾的共軛聚合物（PF-PDIN)及其制備方法和應(yīng) 用，尤其是作為電子緩沖層在有機太陽能電池中的應(yīng)用。
[0005] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0006] -種胺基修飾的共軛聚合物，該共軛聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式如式I:
[0007]
【主權(quán)項】
1. 一種胺基修飾的共軛聚合物，其特征在于該共軛聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式如式I:
其中，R1和R2分別獨立選自C1-C10的亞烷基；R3相同或不同，且各自獨立地選自H，C1-C10的烷基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的胺基修飾的共軛聚合物，其特征在于R1為_(CH2)8_，R2 為-(CH2)3-，R3 為-CH3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的胺基修飾的共軛聚合物，其特征在于所述共軛聚合物選自式 II：
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的胺基修飾的共軛聚合物，其特征在于該聚合物能溶于水、 甲醇、乙醇中的一種以上，并能通過旋涂或打印方式成膜。
5. 制備權(quán)利要求1所述胺基修飾的共軛聚合物的方法，其特征是將9, 9-二辛基 芴、5, 12-二溴-2,9-二（3-(二甲氨基）丙基）蒽[2,l，9-def:6,5, 10-d'e'f']二異喹 啉-1, 3, 8, 10 (2H, 9H)-四酮通過Suzuki偶合反應(yīng)在鈕催化下進(jìn)行聚合反應(yīng),然后經(jīng)沉淀、 過濾、干燥得到。
6. 權(quán)利要求1或2所述胺基修飾的共軛聚合物在制備太陽能電池器件、場效應(yīng)晶體管 器件和電致發(fā)光器件中的應(yīng)用。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于所述共軛聚合物用于聚合物太陽能電池的 陰極修飾。
【專利摘要】本發(fā)明公開了胺基修飾的共軛聚合物及其制備方法和應(yīng)用。所述共軛聚合物是由芴與胺基修飾苝的共軛聚合物。本發(fā)明的共軛聚合物材料合成路線具有簡單高效、環(huán)境污染小、原料廉價、合成成本低等優(yōu)點。所述胺基修飾的共軛聚合物能顯著提高聚合物太陽能電池器件性能和穩(wěn)定性，這對聚合物太陽能電池領(lǐng)域應(yīng)用具有重要意義。
【IPC分類】H01L51-46, H01L51-42, C08G61-12
【公開號】CN104610531
【申請?zhí)枴緾N201510053947
【發(fā)明人】章勇, 趙振峰, 尹以安
【申請人】華南師范大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月2日