專利名稱：含苯并噻吩單元苝四羧酸二酰亞胺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苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物及其制備方法和應用。
背景技術：
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。目前用于地面的硅太陽能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。聚合物太陽能電池因為原料價格低廉、質量輕、柔性、生產工藝簡單、可用涂布、印刷等方式大面積制備等優點而備受關注，如果能夠將其能量轉化效率提高到接近商品硅太陽能電池的水平，其市場前景將是非常巨大的。自1992年N. S. Sariciftci等在SCIENCE(N. S Sariciftci, L. Smilowitz,A. J. Heeger，et al. Science, 1992,258,1474)上報道共軛聚合物與 C60 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。目前，聚合物太陽能電池的研究主要集中于給體-受體共混體系，采用PCPDTBT與 PCBM共混體系的能量轉化效率已經達到6. 5% (Jin Young Kim, et al. Science 2007,317, 222)，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器件相對較低的載流子遷移率，器件的光譜響應與太陽輻射光譜不匹配，高光子通量的紅光區沒有被有效利用以及載流子的電極收集效率低等。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，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
本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物，該共聚物溶解性好、吸光度強、吸收范圍寬，其吸收帶可延伸至近紅外區， 具有優良的電荷傳輸性能，提高了其對太陽光的利用率。本發明的另一目的在于提供一種含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物的制備方法。本發明進一步的目的在于提供上述含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物在有機光電材料、聚合物太陽能電池、有機電致發光器件、有機場效應晶體管、有機光存儲器件或/和有機激光器件中的應用。為了實現上述發明目的，本發明的技術方案如下—種含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物，其通式為下述(I)
權利要求
1.一種含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物，其通式為下述(I)式中，η為1 100的整數；禮、1 2、1 3選自氫、C1-C2tl的烷基、C1-C2tl烷氧基苯或苯基；R4> R5選自C1 C12的烷基、C1 C20烷氧基。
2.根據權利要求1所述的含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物，其特征在于禮、 R2> R3選自C1 C8的烷基、C1 C8烷氧基；R4, R5選自C1 C12烷氧基。
3.根據權利要求1或2所述的含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物，其特征在于 Ri、R2、R3選自相同的氫、烷基、烷氧基或苯基。
4.一種含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物制備方法，包括如下步驟 分別提供如下結構式表示的化合物A、B,C20烷氧基苯或苯基；R4、R5選自C1 C12的烷基、C1 C20烷氧基；在無氧環境中和催化劑、有機溶劑存在的條件下，將化合物A、B進行^ille偶合反應， 得到如下結構通式為(I)表示的含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物，其中，R^RyR3選自氫、Q C20的烷基、Q
5.根據權利要求4所述的含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物的制備方法，其特征在于所述Mille偶合反應步驟中，所述化合物A、B的摩爾比為1 1. 5 1 ；所述Mille偶合反應的溫度為50 120°C，時間為M 72小時。
6.根據權利要求4所述的含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物的制備方法，其特征在于所述催化劑的用量占化合物A、B總摩爾用量的0. 01% 5%。
7.根據權利要求4或6所述的含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物的制備方法， 其特征在于所述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；所述有機鈀催化劑為 Pd2 (dba) 3、Pd (PPh3) 4 或 Pd (PPh3) 2C12 ；所述有機膦配體為P (o-Tol) 3。
8.根據權利要求7所述的含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物的制備方法，其特征在于當所述催化劑為有機鈀催化劑與有機膦配體的混合物時，所述有機鈀催化劑與有機膦配體按摩爾比1 2 20混合。
9.根據權利要求4所述的含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物的制備方法，其特征在于所述有機溶劑為四氫呋喃、二氧六環、乙二醇二甲醚、苯或甲苯中的至少一種。
10.根據權利要求1至3任一項所述的含苯并噻吩單元茈四羧酸二酰亞胺共聚物在有機光電材料、聚合物太陽能電池、有機電致發光器件、有機場效應晶體管、有機光存儲器件或/和有機激光器件中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種分子結構通式如(Ⅰ)的含苯并噻吩單元苝四羧酸二酰亞胺共聚物及其制備方法和應用，式中，n為1～100之間的整數；R1、R2、R3選自-H、C1～C20的烷基、C1～C20烷氧基苯或苯基；R4、R5選自C1～C12的烷基、C1～C20烷氧基。本發明共聚物溶解性好，吸光度強，吸收范圍寬，可延伸至近紅外區，具有優良的電荷傳輸性能，提高了其對太陽光的利用率，其制備方法簡單，易于操作和控制，適合于工業化生產。
文檔編號H01L51/00GK102260370SQ201010184108
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月26日 優先權日2010年5月26日
發明者周明杰, 管榕, 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