二噻吩乙烯基共聚物太陽能電池材料及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及有機太陽能電池材料領域，尤其涉及一種二噻吩乙烯基共聚物太陽能 電池材料及其制備方法和應用。
【背景技術】
[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域的研究熱點和難 點。目前用于地面的硅晶電池由于生產工藝復雜、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、環境穩定性好、有良好的光伏效應等優點備受關注。 自 1992 年N.S.Sariciftci等在SCIENCE(N.SSariciftci，L.Smilowitz，A.J.Heeger，et al.Science, 1992, 258, 1474)上報道共軛聚合物與C6Q之間的光誘導電子轉移現象后，人們 在聚合物太陽能電池方面投入了大量研究，并取得了飛速的發展，但是仍比無機太陽能電 池的轉換效率低得多。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，開發新型的材料，進而大幅度提高其能量 轉換效率仍是這一研究領域的首要任務。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的問題在于提供一種光轉化效率較高的二噻吩乙烯基共聚物太 陽能電池材料。
【主權項】
1. 一種二喔吩己帰基共聚物太陽能電池材料，其特征在于，其結構如式如下：
式中，R為Cl?C2。的焼基，n為10-100的整數。
2. -種如權利要求1所述的二喔吩己帰基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征 在于，其步驟如下： 分別提供如下結構式表示的化合物A和B，
在無氧環境下，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溶劑 中溶解，得到的混合溶液于70?13(TC下進行Stille禪合反應6?60小時，停止反應并冷 卻到室溫，分離提純反應液，得到如下結構式所述的所述二喔吩己帰基共聚物太陽能電池 材料：
式中，R為Cl?C2。的焼基，n為10-100的整數。
3. 根據權利要求2所述的二喔吩己帰基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征在 于，所述催化劑為雙H苯基麟二氯化把或四H苯基麟把；所述催化劑與所述化合物A的摩 爾比為1:20?1:100。
4. 根據權利要求2所述的二喔吩己帰基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征 在于，所述催化劑為有機把與有機麟配體的混合物，所述有機把與有機麟配體的摩爾比為 1:4?8 ;所述催化劑與所述化合物A的摩爾比為1:20?1:100。
5. 根據權利要求4所述的二喔吩己帰基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征在 于，所述有機把為醋酸把或H二氮予基丙麗二把，所述有機麟配體為H (鄰甲基苯基）麟或 者2-雙環己基麟-2'，6' -二甲氧基聯苯。
6. 根據權利要求5所述的二喔吩己帰基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征在 于，所述混合物為醋酸把與H鄰甲苯基麟的混合物，或者所述混合物為H二氮予基丙麗二 把與2-雙環己基麟-2'，6' -二甲氧基聯苯的混合物。
7. 根據權利要求2所述的二喔吩己帰基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征在 于，所述有機溶劑選自為甲苯、N，N-二甲基甲醜胺、四氨巧喃中的至少一種。
8. 根據權利要求2所述的二喔吩己帰基共聚物太陽能電池材料的制備方法，其特征在 于，所述分離提純反應液包括： Stille禪合反應停止后，向反應液中加入甲醇沉析，通過索氏提取器過濾反應液之后 依次用甲醇和正己焼抽提。然后W氯仿為溶劑抽提至無色，收集氯仿溶液并旋干得到紅色 粉末，收集后在真空下5(TC干燥2化，即得所述二喔吩己帰基共聚物太陽能電池材料。
9. 一種如權利要求1所述的二喔吩己帰基共聚物太陽能電池材料在有機太陽能電池 光活化層領域中的應用。
【專利摘要】本發明屬于有機太陽能電池材料領域，其公開了一種二噻吩乙烯基共聚物太陽能電池材料及其制備方法和應用；該材料的結構式如下：式中，R為C1～C20的烷基，n為10-100的整數。本發明的所述的二噻吩乙烯基共聚物太陽能電池材料中，二噻吩乙烯是D-A型聚合物光伏材料中一種高效的電子受體單元，通過引入二噻吩能夠降低聚合物的帶隙，從而拓寬吸收光譜；環戊烷并二噻吩具有易修飾的光物理性質，其共聚合物顯示出了優良的光伏性能；將二噻吩乙烯基共聚物應用于太陽能電池中，可以提高有機太陽能電池光轉化效率。
【IPC分類】H01L51-46, C08G61-12
【公開號】CN104592493
【申請號】CN201310533161
【發明人】周明杰, 張振華, 王平, 黃輝
【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有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年10月31日