專利名稱:一種含蒽噻吩類共聚物及其制備方法和應用的制作方法
技術領域:
本發明屬于有機化合物合成技術領域,具體的說是涉及一種含蒽噻吩類共聚物及 其制備方法和應用。
背景技術:
高效率太陽能電池通常是以無機半導體為原料,但目前市場上主要的硅晶太陽能 電池由于生產過程工藝復雜,污染嚴重,耗能大,成本高,抑制了其商業化應用的發展。因此 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。而有 機半導體材料一方面由于有機材料的環境穩定性好、制備成本低、功能易于調制、柔韌性及 成膜性都較好;另一方面由于有機太陽能電池加工過程相對簡單,可低溫操作,器件制作成 本也較低等優點而備受關注,成為廉價和有吸引力的太陽能電池材料。除此之外,有機太陽 能電池的潛在優勢還包括可實現大面積制造、可使用柔性襯底、環境友好、輕便易攜等。有機光伏材料具有如下優點熱穩定性好,易加工,成本低,可通過分子設計實現 特定的光電功能。蒽及其衍生物具有很好的穩定性和較好的成膜性;其紫外可見光譜呈現 出較寬的手指峰吸收,有利于提高對太陽光的吸收覆蓋范圍;并且它具有適當的載流子傳 輸特性,其晶體室溫下空穴遷移率可達3cm2/V· s,是一類優異的有機半導體材料。雖然蒽 及其衍生物作為有機電致發光材料的報道已有很多,但作為有機光伏材料的研究卻鮮有報 道,這就大大限制了它的應用范圍。
發明內容
權利要求
1 一種含蒽噻吩類共聚物,其通式為下述(I)
2.根據權利要求1所述的含蒽噻吩類共聚物,其特征在于所述的R1A2所代表的烷基 是直鏈或帶支鏈或環狀的烷基,所代表的芳基、雜芳基是任選取代或未取代的芳基或雜芳 基;所述的隊、&所代表的烷基、芳基或雜芳基中一個或多個不相鄰的亞甲基、亞芳基或 / 和亞雜芳基彼此獨立地被-0-、-S-、-NH-, -co-、-coo-、-OCO-, -0C0-0-, -SCO-、-CH = CH-或-C三C-基團相連。
3.根據權利要求1所述的含蒽噻吩類共聚物,其特征在于所述的含噻吩單元的結構 為下述的任意一種或幾種
4.一種如權利要求1所述的含蒽噻吩類共聚物的制備方法,包括如下工藝步驟在無氧的條件下,雜氧戊硼烷基蒽類化合物和溴代噻吩類化合物在弱堿條件下進行聚 合反應得目標共聚產物。
5.根據權利要求4所述的含蒽噻吩類共聚物的制備方法,其特征在于所述的聚合反 應的溫度為60°C 95°C,時間為24h 72h ;所述的弱堿條件下的堿是金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽或四乙基氫氧化銨,其投料量為 雜氧戊硼烷基蒽類化合物摩爾比的5倍 10倍;所述的聚合反應的反應溶劑為甲苯、四氫呋喃、乙二醇二甲醚、苯或N,N-二甲基甲酰胺;所述的雜氧戊硼烷基蒽類化合物化學通式如(A)
6.根據權利要求5所述的含蒽噻吩類共聚物的制備方法,其特征在于 所述的堿為Na2CO3的水溶液;所述的雜氧戊硼烷基蒽類化合物化學通式(A)中R1和&為相同或不相同的基團,該基 團為氫原子、鹵素、氰基、C1^40的烷基、芳基或雜芳基;所述的溴代噻吩類化合物化學通式(B)中Ar為含噻吩單元的結構。
7.根據權利要求6所述的含蒽噻吩類共聚物的制備方法,其特征在于所述的含噻吩 單元的結構為下述的任意一種或幾種
8.根據權利要求4所述的含蒽噻吩類共聚物的制備方法,其特征在于所述的聚合反 應還添加有催化劑;所述的催化劑為有機鈀催化劑或有機鈀催化劑與有機膦配體的混合物,其添加量為雜 氧戊硼烷基蒽類化合物摩爾百分比的0. 5% 15% ;所述的有機鈀催化劑是Pd2 (dba) 3、Pd (PPh3) 4或Pd (PPh3) 2C12 ; 所述的有機鈀催化劑與有機膦配體的混合物按摩爾比為1 2 20。
9.根據權利要求4所述的含蒽噻吩類共聚物的制備方法,其特征在于所述的無氧條 件是充滿惰性氣體的環境。
10.根據權利要求1至9任一項所述的含蒽噻吩類共聚物在聚合物太陽能電池、有機電 致發光、有機場效應晶體管、有機光存儲、有機非線性材料或/和有機激光領域中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種通式如(I)的含蒽噻吩類共聚物及其制備方法和應用。在隔氧的條件下,雜氧戊硼烷基蒽類化合物和溴代噻吩類化合物在弱堿條件下進行聚合反應得目標共聚產物。本發明制備方法簡單,易于操作和控制,適合于工業化生產,該方法制備的目標共聚物具有恰當的能隙,較寬的光譜響應,較好的熱穩定性和環境穩定性。
文檔編號H01L51/30GK102146152SQ201010109209
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月5日 優先權日2010年2月5日
發明者周明杰, 黃佳樂, 黃杰 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