環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)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)明提供一種環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物,其分子通式為:其中,R1、R2、R3及R4為C1~C20的烷基;n為1~100之間的整數(shù)。該環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物的載流子遷移率較高、光譜響應(yīng)較寬。進(jìn)一步地,本發(fā)明還提供環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法及其應(yīng)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物及其制備方法和應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電材料領(lǐng)域,特別是涉及一種環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]制備成本低、效能高的太陽(yáng)能電池一直是光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。目前已商業(yè)化的硅太陽(yáng)能電池由于生產(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。
[0003]聚合物太陽(yáng)能電池因?yàn)樵蟽r(jià)格低廉、質(zhì)量輕、柔性、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、可用涂布、印刷等方式大面積制備等優(yōu)點(diǎn)而具有優(yōu)越的市場(chǎng)前景。雖然人們?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,但目前聚合物太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率仍然比硅太陽(yáng)能電池低,原因之一是聚合物的載流子遷移率比無(wú)機(jī)單晶材料的遷移率低了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。目前所使用的共軛聚合物光電池材料的光譜響應(yīng)較載,其吸收光譜與太陽(yáng)光譜不能很好地匹配,是導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)移效率低的另一重要原因。
[0004]因此,載流子遷移率高、光譜響應(yīng)寬的聚合物光電材料對(duì)于提高聚合物太陽(yáng)能電池的性能至關(guān)重要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]基于此,有必要提供一種載流子遷移率較高、光譜響應(yīng)較寬的環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物。
[0006]進(jìn)一步,提供環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法及其應(yīng)用。
[0007]一種環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物,分子通式為:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物,其特征在于,分子通式為:
2.一種環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: 制備化合物A和化合物B,所述化合物A的結(jié)構(gòu)式為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法,其特征在于,所述催化劑為三(二亞芐基丙酮)二鈀、四(三苯基膦)鈀或雙三苯基磷二氯化鈀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法,其特征在于,所述催化劑的摩爾量為所述化合物A的摩爾量的0.05%~20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法,其特征在于,所述溶劑為四氫呋喃、乙二醇二甲醚、乙醚、苯或甲苯。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法,其特征在于,所述化合物A采用如下方法制備:提供化合物C和化合物D,所述化合物C的結(jié)構(gòu)式為:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法,其特征在于,所述化合物C采用如下方法制備: 將2-氨基-5-硝基苯胺與吡啶溶于二氯亞砜中,于80°C~90°C回流反應(yīng)24小時(shí),分離純化后得到5-硝基-2,I, 3苯并噻二唑; 將所述5-硝基-2,I, 3苯并噻二唑與氫溴酸進(jìn)行混合得到混合物,將所述混合物升溫至127°C回流,向所述混合物滴加液溴并回流4小時(shí),分離純化得到4,7- 二溴-5-硝基-2,I, 3苯并噻二唑; 將所述4,7- 二溴-5-硝基-2,I, 3苯并噻二唑與銅粉加入N,N- 二甲基甲酰胺中,加熱至120°C反應(yīng)3小時(shí),分離純化后得到4,4’ - 二溴-6,6’ - 二硝基-聯(lián)2,1,3苯并噻二唑;及 將所述4,4’ - 二溴-6,6’ - 二硝基-聯(lián)2,1,3苯并噻二唑加入四氫呋喃中,然后加入氯化錫,升溫至100°C,加熱回流10小時(shí),分離純化后得到所述化合物C。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法,其特征在于,所述化合物B采用如下方法制備: 提供化合物E,所述化合物E的結(jié)構(gòu)式為:
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法,其特征在于,所述分離純化的方法具體為:向Stille偶合反應(yīng)得到的反應(yīng)液加入去離子水和甲苯進(jìn)行萃取,用減壓蒸餾將萃取得到的有機(jī)相進(jìn)行濃縮,然后將所述濃縮后的有機(jī)相滴入到無(wú)水乙醇中不斷攪拌,有固體沉淀析出,抽濾、烘干后得到固體粉末,再將所述固體粉末用氯仿溶解,再用中性氧化鋁過(guò)層析柱,減壓除去氯仿,甲醇沉降、抽濾,所得固體用丙酮索氏提取器提取,甲醇沉降,抽濾得到純凈的環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物。
10.一種如權(quán)利要求1所述的環(huán)戊二烯二噻吩-噻咯并二(苯并噻二唑)共聚物在聚合物太陽(yáng)能電 池、有 機(jī)電致發(fā)光器件、有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管、有機(jī)光儲(chǔ)存及有機(jī)激光中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】H01L51/46GK103833987SQ201210491470
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月27日
【發(fā)明者】周明杰, 管榕, 黎乃元 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