的聚合反應(yīng))
[0303]
[0304] 在本說明書中,通過使A1 dri ch公司的材料進(jìn)行再次過柱(re-column)來使用2,5- 二溴噻唑。
[0305] 將18ml氯苯、2,6_雙(三甲基錫)-4,8-雙(5-(2-己基)噻吩-2-基)苯并[l,2-b:4, 5-13']二噻吩(0.70(^,0.8250_〇1)、3,6-雙(5-溴-2-噻吩基)-2,5-雙(2-乙基己基)-2,5-二氫吡咯并[3,4-(:]吡咯-1,4-二酮(0.28158,0.4125111111〇1)、2,5-二溴噻唑(0.1002 8, 0.4125mmol)、Pd2(dba)3(三(二亞芐基丙酮)二鈀(0),10mg)和三-(鄰甲苯基)膦(18mg)添加 到微波反應(yīng)器瓶中,并在170°C的條件下反應(yīng)1小時(shí)。在將混合物冷卻至室溫并倒入甲醇中 之后,過濾固體,使其在丙酮、己烷、二氯甲烷和氯仿中經(jīng)歷索氏(Soxhlet)萃取,使氯仿部 分在甲醇中再次沉淀以過濾固體。
[0306] 產(chǎn)率:39%
[0307] 數(shù)均分子量:78,300g/mol
[0308] 重均分子量:104,100g/mol
[0309] 圖8說明了通過對實(shí)施例5的共聚物1的氯苯溶液進(jìn)行熱處理獲得的膜型UV-Vis吸 收光譜。
[0310] 圖8的膜型UV吸收光譜通過使樣品于25 °C、100 °C、130 °C、150 °C和190 °C下進(jìn)行熱 處理之后使用UV-Vis吸收光譜(UV-Vis吸收光譜儀)來分析,所述樣品通過將化合物以1重 量%的濃度溶解于氯苯中,將該溶液滴在玻璃基底上并以lOOOrpm進(jìn)行旋涂60秒獲得。
[0311]圖9說明了實(shí)施例5的共聚物1的電化學(xué)測量結(jié)果(循環(huán)伏安法)。
[0312]圖9的電化學(xué)(循環(huán)伏安法)測量通過將玻碳工作電極、Ag/AgCl參比電極和Pt電極 添加到電解液(其中Bu4NBF4以0.1M的濃度溶解于乙腈中)中并使用三電極法進(jìn)行分析?;?物通過滴涂法施加在工作電極上。
[0313] 實(shí)施例6.聚合物的聚合反應(yīng)(共聚物2的聚合反應(yīng))
[0314]
[0315] 將16ml氯苯、2,6-雙(三甲基錫)-4,8-二(2-乙基己氧基)苯并[l,2-b:4,5-b,]: 噻吩(0.50(^,0.6474臟〇1)、3,6-雙(5-溴-2-噻吩基)-2,5-雙(2-乙基己基)-2,5-二氫吡咯 并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮(0.2209 8,0.3237111111〇1)、2,5-二溴噻唑(0.07868,0.3237臟〇1)、 Pd2(dba)3(三(二亞芐基丙酮)二鈀(0),15mg)和三-(鄰甲苯基)膦(23mg)添加到微波反應(yīng)器 瓶中,并在170°C的條件下反應(yīng)1小時(shí)。在將混合物冷卻至室溫并倒入甲醇中之后,過濾固 體,使其在丙酮、己烷、二氯甲烷和氯仿中經(jīng)歷索氏萃取,然后使氯仿部分在甲醇中再次沉 淀以過濾固體。
[0316] 產(chǎn)率:52%
[0317] 數(shù)均分子量:94,382g/mol [0318]重均分子量:125,071g/mol
[0319]圖10說明了通過對實(shí)施例6的共聚物2的氯苯溶液進(jìn)行熱處理獲得的膜型UV-Vis 吸收光譜。
[0320] 圖10的膜型UV吸收光譜通過使樣品于25°(:、100°(:、130°(:、150°(:和190°(:下進(jìn)行熱 處理之后使用UV-Vis吸收光譜(UV-Vis吸收光譜儀)來分析,所述樣品通過將化合物以1重 量%的濃度溶解于氯苯中,將該溶液滴在玻璃基底上并以lOOOrpm進(jìn)行旋涂60秒獲得。
[0321] 圖11說明了實(shí)施例6的共聚物2的電化學(xué)測量結(jié)果(循環(huán)伏安法)。
[0322]圖11的電化學(xué)(循環(huán)伏安法)測量通過將玻碳工作電極、Ag/AgCl參比電極和Pt電 極添加到電解液(其中Bu4NBF4以0.1M的濃度溶解于乙腈中)中并使用三電極法進(jìn)行分析?;?合物通過滴涂法施加在工作電極上。
[0323] 實(shí)施例7.聚合物的聚合反應(yīng)(共聚物3的聚合反應(yīng))
[0324]
[0325] 將18ml氯苯、2,6_雙(三甲基錫)-4,8-雙(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯并[1,2-13:4,5-13']二噻吩(0.70(^,0.7739111111〇1)、3,6-雙(5-溴-2-噻吩基)-2,5-雙(2-乙基己基)-2,5-二氫吡咯并[3,4-c]吡咯-1,4-二酮(0 · 2641g,0 · 3869mmol)、2,5-二溴噻唑(0 · 0939g, 0· 3869mmol)、Pd2(dba)3(三(二亞芐基丙酮)二鈀(0),10mg)和三-(鄰甲苯基)膦(28mg)添加 到微波反應(yīng)器瓶中,并在170°C的條件下反應(yīng)1小時(shí)。在將混合物冷卻至室溫并倒入甲醇中 之后,過濾固體,使其在丙酮、己烷、二氯甲烷和氯仿中經(jīng)歷索氏萃取,然后使氯仿部分在甲 醇中再次沉淀以過濾固體。
[0326] 產(chǎn)率:42%
[0327] 數(shù)均分子量:47,91 lg/mol
[0328] 重均分子量:75,264g/mol
[0329] 圖12說明了通過對實(shí)施例7的共聚物3的氯苯溶液進(jìn)行熱處理獲得的膜型UV-Vis 吸收光譜。
[0330]圖12的膜型UV吸收光譜通過使樣品于25°C和120°C下進(jìn)行熱處理之后使用UV-Vis 吸收光譜(UV-Vis吸收光譜儀)來分析,所述樣品通過將化合物以1重量%的濃度溶解于氯 苯中,將該溶液滴在玻璃基底上并以l〇〇〇rpm進(jìn)行旋涂60秒獲得。
[0331 ]圖13說明了實(shí)施例7的共聚物3的電化學(xué)測量結(jié)果(循環(huán)伏安法)。
[0332]圖13的電化學(xué)(循環(huán)伏安法)測量通過將玻碳工作電極、Ag/AgCl參比電極和Pt電 極添加到電解液(其中Bu4NBF4以0.1M的濃度溶解于乙腈中)中并使用三電極法進(jìn)行分析?;?合物通過滴涂法施加在工作電極上。
[0333]實(shí)施例8.聚合物的聚合反應(yīng)(共聚物4的聚合反應(yīng))
[033
[0335] 將18ml氯苯、2,6-雙(三甲基錫)-4,8-雙(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯并[1,2-13:4,5-13']二噻吩(0.70(^,0.7739111111〇1)、3,6-雙(5-溴-2-噻吩基)-2,5-雙(2-乙基己基)- 2,5-二氫吡咯并[3,4-(:]吡咯-1,4-二酮(0.26418,0.3869111111〇1)、5,5'-二溴-4,4'-二壬基-2,2'_聯(lián)噻唑(0.2238g,0.3869mmol)、Pd 2(dba)3(三(二亞芐基丙酮)二鈀(0),10mg)和三-(鄰甲苯基)膦(28mg)添加到微波反應(yīng)器瓶中,并在170°C的條件下反應(yīng)1小時(shí)。在將混合物 冷卻至室溫并倒入甲醇中之后,過濾固體,使其在丙酮、己烷、二氯甲烷和氯仿中經(jīng)歷索氏 萃取,然后使氯仿部分在甲醇中再次沉淀以過濾固體。
[0336] 產(chǎn)率:40%
[0337] 數(shù)均分子量:93,773g/mol
[0338] 重均分子量:127,530g/mol
[0339] 圖14說明了通過對實(shí)施例8的共聚物4的氯苯溶液進(jìn)行熱處理獲得的膜型UV-Vis 吸收光譜。
[0340]圖14的膜型UV吸收光譜通過使樣品于25°C和120°C下進(jìn)行熱處理之后使用UV-Vis 吸收光譜(UV-Vis吸收光譜儀)來分析,所述樣品通過將化合物以1重量%的濃度溶解于氯 苯中,將該溶液滴在玻璃基底上并以l〇〇〇rpm進(jìn)行旋涂60秒獲得。
[0341 ]圖15說明了實(shí)施例8的共聚物4的電化學(xué)測量結(jié)果(循環(huán)伏安法)。
[0342] 圖15的電化學(xué)(循環(huán)伏安法)測量通過將玻碳工作電極、Ag/AgCl參比電極和Pt電 極添加到電解液(其中Bu4NBF 4以0.1M的濃度溶解于乙腈中)中并使用三電極法進(jìn)行分析?;?合物通過滴涂法施加在工作電極上。
[0343] 有機(jī)太陽能電池的制造和特性測量
[0344] 制備實(shí)施例1:有機(jī)太陽能電池 -1的制造
[0345] 將實(shí)施例5中制備的共聚物1和PCBM以1:2的比例溶解在氯苯(CB)中以制備復(fù)合材 料溶液。在這種情況下,將濃度調(diào)整至2.0重量%,并且有機(jī)太陽能電池具有IT0/TOD0T: PSS/光活性層/A1的結(jié)構(gòu)。使用蒸餾水、丙酮或2-丙醇通過超聲波洗滌其上施用有ΙΤ0的玻 璃基底,將ΙΤ0表面用臭氧處理10分鐘,使PEDOT: PSS(baytrom P)以45nm的厚度經(jīng)受旋涂, 并在120°C下進(jìn)行熱處理10分鐘。為了涂覆光活性層,使用0.45μπι的PP注射器式過濾器過濾 化合物-PCBM復(fù)合材料溶液,然后進(jìn)行旋涂,以使用熱蒸發(fā)器在3 X 10-8托的真空下使Α1以 200nm的厚度沉積,從而制造有機(jī)太陽能電池。
[0346] 制備實(shí)施例2:有機(jī)太陽能電池 -2的制造
[0347] 將實(shí)施例6中制備的共聚物2和PCBM以1:2的比例溶解在氯苯(CB)中以制備復(fù)合材 料溶液。在這種情況下,將濃度調(diào)整至2.0重量%,并且有機(jī)太陽能電池具有IT0/TOD0T: PSS/光活性層/A1的結(jié)構(gòu)。使用蒸餾水、丙酮或2-丙醇通過超聲波洗滌其上施用有ΙΤ0的玻 璃基底,將ΙΤ0表面用臭氧處理10分鐘,使PEDOT: PSS(baytrom P)以45nm的厚度經(jīng)受旋涂, 并在120°C下進(jìn)行熱處理10分鐘。為了涂覆光活性層,使用0.45μπι的PP注射器式過濾器過濾 化合物-PCBM復(fù)合材料溶液,然后進(jìn)行旋涂,使用熱蒸發(fā)器在3 XUT8托的真空下使Α1以 200nm的厚度沉積,從而制造有機(jī)太陽能電池。
[0348] 制備實(shí)施例3:有機(jī)太陽能電池 -3的制造
[0349] 將實(shí)施例7中制備的共聚物3和PCBM以1:2的比例溶解在氯苯(CB)中以制備復(fù)合材 料溶液。在這種情況下,將濃度調(diào)整至2.0重量%,并且有機(jī)太陽能電池具有IT0/TOD0T: PSS/光活性層/A1的結(jié)構(gòu)。使用蒸餾水、丙酮或2-丙醇通過超聲波洗滌其上施用有ΙΤ0的玻 璃基底,將ΙΤ0表面用臭氧處理10分鐘,使PEDOT: PSS(baytrom P)以45nm的厚度經(jīng)受旋涂, 并在120°C下進(jìn)行熱處理10分鐘。為了涂覆光活性層,使用0.45μπι的PP注射器式過濾器過濾 化合物-PCBM復(fù)合材料溶液,然后進(jìn)行旋涂,以使用熱蒸發(fā)器在3 X 10-8托的真空下使Α1以 200nm的厚度沉積,從而制造有機(jī)太陽能電池。
[0350] 制備實(shí)施例4:有機(jī)太陽能電池 -4的制造
[0351] 將實(shí)施例8中制備的共聚物4和PCBM以1:2的比例溶解在氯苯(CB)中以制備復(fù)合材 料溶液。在這種情況下,將濃度調(diào)整至2.0重量%,并且有機(jī)太陽能電池具有IT0/TOD0T: PSS/光活性層/A1的結(jié)構(gòu)。使用蒸餾水、丙酮或2-丙醇通過超聲波洗滌其上施用有ΙΤ0的玻 璃基底,將ΙΤ0表面用臭氧處理10分鐘,使PEDOT: PSS(baytrom P)以45nm的厚度經(jīng)受旋涂, 并在120°C下進(jìn)行熱處理10分鐘。為了涂覆光活性層,使用0.45μπι的PP注射器式過濾器過濾 化合物-PCBM復(fù)合材料溶液,然后進(jìn)行旋涂,使用熱蒸發(fā)器在3 XUT8托的真空下使Α1以 200nm的厚度沉積,從而制造有機(jī)太陽能電池。
[0352] 比較例1:有機(jī)太陽能電池的制造
[0353] 將P3HT和PCBM以1:1的比例溶解在1,2-二氯苯(DCB)中以制備復(fù)合材料溶液。在這 種情況下,將濃度調(diào)整至1.0重量%至2.0重量%,并且有機(jī)太陽能電池具有ITO/TODOT: PSS/光活性層/LiF/Al的結(jié)構(gòu)。使用蒸餾水、丙酮或2-丙醇通過超聲波洗滌其上施用有IT0 的玻璃基底,將IT0表面用臭氧處理10分鐘,使PEDOT:PSS(baytrom P)以45cm的厚度經(jīng)受旋 涂,并在120°C下進(jìn)行熱處理10分鐘。為了涂覆光活性層,使用0.45μπι的PP注射器式過濾器 過濾化合物-PCBM復(fù)合材料溶液,然后進(jìn)行旋涂,在120°C下進(jìn)行熱處理5分鐘,使用熱蒸發(fā) 器在3 X 10-8托的真空下使LiF以7 Λ的厚度沉積,然后使A1以200nm的厚度沉積,從而制造 有機(jī)太陽能電池。
[0354] 〈實(shí)驗(yàn)實(shí)施例1>
[0355] 在100mW/cm2(AM 1.5)的條件下測量制備實(shí)施例1至4和比較例1中制造的有機(jī)太 陽能電池的光電轉(zhuǎn)換特性,結(jié)果描述于下表1中。
[0356] [表1]
[0357]
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