一種環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物及其制備方法和有機(jī)太陽(yáng)能電池器件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于有機(jī)半導(dǎo)體領(lǐng)域，其公開(kāi)了一種環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物及其制備方法和有機(jī)太陽(yáng)能電池器件；該主體材料的結(jié)構(gòu)通式如下：式中，R1，R2均為C1～C20的烷基，n為11-98的整數(shù)。本發(fā)明的環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物中，三唑是一個(gè)電子傳輸單元，有利于電荷傳輸；咔唑是一類(lèi)重要的太陽(yáng)能電池材料，它具有較好的空穴傳輸性能，N上可以進(jìn)行烷基修飾，從而改善共聚咔唑的溶解性能和成膜性能，咔唑基聚合物主鏈上引入三唑，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池器件的載流子平衡，從而解決有機(jī)太陽(yáng)能電池器件低效率問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物及其制備方法和有機(jī)太陽(yáng) 能電池器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物及其 制備方法。本發(fā)明還涉及一種使用該環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物作為活化層電子給體材料 的有機(jī)太陽(yáng)能電池器件。

【背景技術(shù)】
[0002] 利用廉價(jià)材料制備低成本、高效能的太陽(yáng)能電池一直是光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難 點(diǎn)。有機(jī)半導(dǎo)體材料以其原料易得、價(jià)格低廉、工藝簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性強(qiáng)、光伏效應(yīng)良好等優(yōu)點(diǎn) 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(bào)道共軛聚合物與 C6(l 之間的光誘導(dǎo) 電子轉(zhuǎn) 移現(xiàn)象后，有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池逐漸成為研究的熱點(diǎn)。近年來(lái)這方面的研究取得了飛速 的發(fā)展，但是有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池仍比無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率低得多。為了使有機(jī) 聚合物太陽(yáng)能電池得到實(shí)際的應(yīng)用，開(kāi)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(wèn)題，本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于提供一種轉(zhuǎn)化效率高的環(huán)戊烷并二噻 吩基的聚合物。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] 本發(fā)明提供的一種環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物，其結(jié)構(gòu)通式如下：
[0006]

【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物，其特征在于，其結(jié)構(gòu)通式如下：
式中，Rp R2均為Ci?C2Q的烷基，η為11-98的整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物，其特征在于，&為正辛烷基，R2 為正辛烷基，n=36 ;或者札為甲基，R2為正二十烷基，n=62 ;或者札為正二十烷基，R2為甲 基，n=ll ;或者札為正丁基，R2為正癸基，n=98 ;或者札為正十二烷基，R2為正己基，n=74。
3. -種環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物的制備方法，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，
在無(wú)氧環(huán)境下，將摩爾比為1:1?1. 2的化合物A和B添加入含有催化劑的有機(jī)溶劑 中溶解，于70?130° C下進(jìn)行Stilie耦合反應(yīng)6?60小時(shí)，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)通式的所述環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物：
式中，&，R2均為Q?C2Q的烷基，η為11-98的整數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)戊烷并二噻吩基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，四三苯基膦鈀；所述催化劑與所述化合物Α的摩爾比為 1:20 ?1:100。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)戊烷并二噻吩基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。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物的制備方法，其特征在于，所述 有機(jī)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3所述的環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物的制備方法，其特征在于， Stille耦合反應(yīng)是在90?120°C下、反應(yīng)12?48小時(shí)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)戊烷并二噻吩基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： 向反應(yīng)液中加入甲醇沉析，通過(guò)索氏提取器過(guò)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(wú)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，得到所述環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物。
9. 一種有機(jī)太陽(yáng)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 的環(huán)戊烷并二噻吩基的聚合物：
式中，&，R2均為Q?C2Q的烷基，η為11-98的整數(shù)。
【文檔編號(hào)】H01L51/46GK104250369SQ201310259930
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】周明杰, 張振華, 王平, 馮小明 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