專利名稱：雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物的制作方法
技術領域：
本發明屬于功能高分子領域，具體涉及一種雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物。
背景技術：
現今能源問題是世界各國經濟發展的首要問題，將太陽能直接轉換為電能和熱能造福于人類一直是科學家的追求目標。開發低成本太陽能電池的有效途徑之一就是從材料入手，通過材料的改性可以有效地提高太陽能電池的性能。聚合物太陽能電池具有低成本、柔性好、易制備等明顯的優點，因此，這類太陽能電池具有重要發展和應用前景，成為目前光伏電池研究的前沿和重點。目前，聚合物電池仍存在轉換效率不高的問題。開發高效的共軛聚合物給體和受體材料來提高其光電能量轉換效率是該領域目前研究的焦點。就給體材料而言，為了獲得良好性能的聚合物材料，將富電子單元(D)與缺電子單元(A)交替引入 共軛聚合物的主鏈形成的給-受體(DA-D)型聚合物成為目前給體聚合物研究的重點。最近，人們設計合成了一種基于喹喔啉的給-受體共聚物，具有較好的轉換效率。曹鏞等合成PECz-DTQX，與PCBM共混后的光電轉換效率達到6. 07%, [Adv.Mater. 2011, 23 (27)，3086-3089]。氟原子的吸電子特性常被引入材料缺電單元中，降低給體材料的HOMO能級。Yu Luping等合成聚合物PTB5的HOMO能級為_5. Olev,引入氟原子后聚合物的HOMO能級降低為-5. 12ev，其開路電壓提升了 O. 08V，[L. Yu, et al. J. Am. Chem.Soc. 2009, 131，7792-7799]。鑒于上述氟原子對材料性能的影響，在喹喔啉這種缺電子單元上引入氟原子制備新型的含氟給-受體型聚合物有望進一步降低HOMO能，提升開路電壓，從而提高器件光伏性能。但是迄今還未見有關此類材料的制備及其應用于光伏電池中的報道。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明的目的是開發一種新型的含有氟代喹喔啉的D-A-D型給體聚合物材料，滿足聚合物光伏電池光活化層電子給體材料的需要。本發明的另一個目的是利用氟原子的吸電子特性，降低聚合物材料的HOMO能級，進而提升光伏電池的開路電壓。為了實現上述技術任務，本發明采用如下技術方案予以實現一種雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其結構通式如式I所示
權利要求
1.一種雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在于，結構通式如式I所
2.如權利要求I所述的雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在于，所述的雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物的結構如式II所示
3.如權利要求I所述的雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在于，所述的雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物的結構如式III所示
4.如權利要求I所述的雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在于，所述的雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物的結構如式IV所示
5.如權利要求I所述的雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在于，所述的雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物的結構如式V所示
6.如權利要求I所述的雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在于，所述的雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物的結構如式VI所示
7.如權利要求I所述的雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在于，所述的雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物的結構如式νπ所示
8.如權利要求I至7中任一權利要求所述的雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物用于制備聚合物光伏電池的應用。
全文摘要
本發明的目的在于利用氟原子的吸電子特性，開發一種新型的含有氟代喹喔啉的D-A-D型給體聚合物材料，降低聚合物材料的HOMO能級。本發明公開了一種雙噻吩并環戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，結構通式如下所示式中，R1是H或F原子；R2是間位或對位碳原子數為4到20的直鏈或支鏈的烷氧基苯基，或者是，碳原子數為4到20的直鏈或支鏈的2-烷基噻吩基或2,3-二烷基噻吩基。本發明通過與相應的未氟代的聚合物相比較，單氟聚合物的HOMO能級較未氟代的聚合物低0.02～0.2eV，雙氟代聚合物的HOMO能級較未氟代的聚合物低0.05～0.3eV。
文檔編號C08G61/12GK102827357SQ201210316919
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月30日 優先權日2012年8月30日
發明者高潮, 王維平, 武海梅, 陳鍵, 陳冬, 安忠維, 叢志遠 申請人:西安近代化學研究所