吡咯并吡咯二酮基聚合物、其制備方法及應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于太陽能電池材料領(lǐng)域，其公開了一種吡咯并吡咯二酮基聚合物，具有如下結(jié)構(gòu)式：式中，R1、R2均為C1～C20的烷基，n為10-50的整數(shù)。本發(fā)明提供的吡咯并吡咯二酮基共聚物中，吡咯并吡咯二酮(DPP)具有吸收強、光化學穩(wěn)定性等優(yōu)點，DPP可以通過N原子進行烷基鏈的修飾，當增加連接到DPP的3位和6位的噻吩的長度時，吸收范圍變寬，同時帶隙也變小等，這些性質(zhì)都可以提高有機太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率。
【專利說明】吡咯并吡咯二酮基聚合物、其制備方法及應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池材料領(lǐng)域，尤其涉及一種吡咯并吡咯二酮基聚合物及其制備方法。本發(fā)明還涉及吡咯并吡咯二酮基聚合物在有機太陽能電池中的應用。
【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。目前用于地面的硅晶電池由于生產(chǎn)工藝復雜、成本高，使其應用受到限制。為了降低電池成本，拓展應用范圍，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:有機半導體材料的光譜響應與太陽輻射光譜不匹配，有機半導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用，開發(fā)新型的材料，進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)。
[0003]吡咯并吡咯二酮(DPP)具有吸收強、光化學穩(wěn)定性等優(yōu)點，非常有潛力應用于有機太陽能電池中。DPP可以通過N原子上進行烷基鏈的修飾，當增加連接到DPP的3，6位的噻吩的長度時，吸收范圍變寬，同時帶隙也變小，這些性質(zhì)對于太陽能電池轉(zhuǎn)化效率的提高是有力的。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種可以提高有機太陽能電池能量轉(zhuǎn)化效率的吡咯并吡咯二酮基聚合物。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種吡咯并吡咯二酮基聚合物，具有如下結(jié)構(gòu)式:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種吡咯并吡咯二酮基聚合物，其特征在于，具有如下結(jié)構(gòu)式
2.一種吡咯并吡咯二酮基聚合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 分別提供如下結(jié)構(gòu)式表示的化合物A和B，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吡咯并吡咯二酮基聚合物的制備方法，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。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吡咯并吡咯二酮基聚合物的制備方法，其特征在于，所述催化劑為有機鈀與有機膦配體的混合物；所述有機鈀與有機膦配體的摩爾比為1:4~8。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的吡咯并吡咯二酮基聚合物的制備方法，其特征在于，所述有機鈀為醋酸鈀或三二氬芐基丙酮二鈀；所述有機膦配體為三鄰甲苯基膦或者2-雙環(huán)己基勝-2’ ,6，-二甲氧基聯(lián)苯。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的吡咯并吡咯二酮基聚合物的制備方法，其特征在于，所述催化劑與所述化合物A的摩爾比為1:2(Tl: 100。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吡咯并吡咯二酮基聚合物的制備方法，其特征在于，所述Heck耦合反應溫度為90~120° C反應時間為24~96小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吡咯并吡咯二酮基聚合物的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為甲苯、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2所述的吡咯并吡咯二酮基聚合物的制備方法，其特征在于，Heck耦合反應停止后，還需要對吡咯并吡咯二酮基聚合物進行純化處理: Heck耦合反應停止后，向反應后得到的混合液中滴加甲醇中進行沉降，隨后通過索氏提取器過濾之后依次用甲醇和正己烷抽提24h，然后以氯仿為溶劑抽提至無色，收集氯仿溶液并旋干得到純化的吡咯并吡咯二酮基聚合物。
10.一種權(quán) 要求1所述的吡咯并吡咯二酮基聚合物在有機太陽能電池的活性層中的應用。
【文檔編號】H01L51/46GK103665341SQ201210346674
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月18日
【發(fā)明者】周明杰, 王平, 張振華, 馮小明 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