一種含蒽醌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)了一種含蒽醌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14-98的整數(shù)。本發(fā)明的含蒽醌基的聚合物中，蒽醌基團(tuán)含有醌式結(jié)構(gòu)，它具有優(yōu)異的熒光性質(zhì)和良好的電化學(xué)性能；聯(lián)咔唑是一種良好的空穴傳輸單元，具有優(yōu)良的光熱氧化穩(wěn)定性，N上易于烷基修飾，從而改善聚合物的溶解性能和成膜性能；因此該聚合物材料屬于D-A型聚合物太陽(yáng)能電池材料中，具有帶隙較窄及對(duì)太陽(yáng)光有較高的吸收系數(shù)和在300nm～700nm較寬的吸收范圍等優(yōu)點(diǎn)，可以提高光轉(zhuǎn)換效率。
【專利說(shuō)明】一種含蒽醌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，尤其涉及一種含蒽醌基的聚合物及其制備方 法。本發(fā)明還涉及一種使用該含蒽醌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 J. Heeger，et al. Science, 1992, 258, 1474)上報(bào)道共軛聚合物與C6tl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)化效率高的含蒽醌基的聚 合物。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] 本發(fā)明提供的一種含蒽醌基的聚合物，其結(jié)構(gòu)通式如下：
[0006]

【權(quán)利要求】
1. 一種含蒽醌基的聚合物，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14-98的整數(shù)。
2. -種含蒽醌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Α和Β，
在無(wú)氧環(huán)境下，將摩爾比為1:1?1. 2的化合物A和B添加入含有催化劑和堿溶液的 有機(jī)溶劑中溶解，于70?130°C下進(jìn)行Suzuki耦合反應(yīng)12?96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)通式的所述含蒽醌基的聚合物：
式中，&，R2均為Q?C2Q的烷基，η為14-98的整數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含蒽醌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。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含蒽醌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。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含蒽醌基的聚合物的制備方法，其特征在于，所述堿溶液選 自碳酸鈉溶液、碳酸鉀溶液及碳酸氫鈉溶液中的至少一種；所述堿溶液中，堿溶質(zhì)與所述化 合物A的摩爾比為20:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含蒽醌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2所述的含蒽醌基的聚合物的制備方法，其特征在于，Suzuki耦合反 應(yīng)溫度為90?120°C下、反應(yīng)時(shí)間為36?60小時(shí)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含蒽醌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： 反應(yīng)停止后，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，得到所述含蒽醌基的聚合物。
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 的含蒽醌基的聚合物：
式中，&，R2均為Q?C2Q的烷基，η為14-98的整數(shù)。
【文檔編號(hào)】H01L51/46GK104292429SQ201310305953
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】周明杰, 張振華, 王平, 張娟娟 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