專利名稱：含并噻唑單元的聚合物及其制備方法和應用的制作方法
含并噻唑單元的聚合物及其制備方法和應用方法
技術領域：
本發明涉及光電領域，尤其涉及一種含并噻唑單元的聚合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。含有并噻唑單元的聚合物中，由于噻唑是典型的缺電子單元，包含一個吸電子的亞胺基團，因此含有并噻唑單元的聚合物具有較高的空穴遷移率，顯示出了優良的光伏性能。然而，現有的含有并噻唑單元的聚合物的能帶隙(HOMO能級與LUMO能級之間的能級差)較寬，從而使得使用含有并噻唑單元的聚合物的有機太陽能電池的能量轉換效率較低。
發明內容基于此，有必要提供一種能量轉化效率較高的含并噻唑單元的聚合物。此外，還有必要提供一種含并噻唑單元的聚合物的制備方法。此外，還有必要提供含并噻唑單元的聚合物在有機太陽能電池領域的應用。一種含并噻唑單元的聚合物，具有如下結構式:
權利要求
1.一種含并噻唑單元的聚合物，其特征在于，具有如下結構式:
2.一種含并噻唑單元的聚合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:提供如下結構式表示的化合物A和化合物B，
3.根據權利要求2所述的含并噻唑單元的聚合物的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑選自甲苯、N，N-二甲基甲酰胺及四氫呋喃中的至少一種。
4.根據權利要求2所述的含并噻唑單元的聚合物的制備方法，其特征在于，所述有機鈀為雙三苯基膦二氯化鈀、四三苯基膦鈀或三二亞芐基丙酮二鈀，所述有機膦配體為三叔丁基膦、三對甲苯基膦或2-雙環己基磷-2 ’，6 ’ - 二甲氧基聯苯。
5.根據權利要求2所述的含并噻唑單元的聚合物的制備方法，其特征在于，所述有機鈀與所述化合物A的摩爾比為1: 20 1: 100。
6.根據權利要求2所述的含并噻唑單元的聚合物的制備方法，其特征在于所述Heck耦合反應的反應溫度為90°C 120°C，反應時間為48小時 72小時。
7.根據權利要求2所述的含并噻唑單元的聚合物的制備方法，其特征在于，所述Heck耦合反應的反應溫度為100°C 110°C。
8.根據權利要求2所述的含并噻唑單元的聚合物的制備方法，其特征在于，還包括將含并噻唑單元的聚合物P進行分離純化的步驟，所述分離純化步驟如下:向所述化合物A和化合物B進行Heck耦合反應后的溶液中加入甲醇沉析并過濾，將過濾得到的固體依次用甲醇和正己烷進行抽提，將經過抽提后的固體用氯仿抽提，收集氯仿溶液后蒸發溶劑得到純化后的含并噻唑單元的聚合物P。
9.根據權利要求8所述的含并噻唑單元的聚合物的制備方法，其特征在于，所述抽提采用索氏提取器進行。
10.一種太陽能電池器件，包括活性層，其特征在于，所述活性層的材質為具有如下結構式的含并噻唑單元的聚合物P:
全文摘要
本發明涉及一種含并噻唑單元的聚合物及其制備方法和應用，該含并噻唑單元的聚合物，具有如下結構式其中，R1為C1～C20的烷基，R2為C1～C20的烷基，n為10～50的整數。該含并噻唑單元的聚合物，由于在結構中引入了吩噻嗪，吩噻嗪單元為缺電子單元，噻吩嗪單元和并噻唑單元之間形成推拉電子的結構，增強π電子的離域性，達到吸收光譜紅移、降低聚合物帶隙的目的，同時噻唑包含一個吸電子亞胺基團，使得聚合物表現出較高的空穴遷移率，噻唑上連接烷基鏈可以增加共聚物的溶解性能，其制備方法簡單易大規模生產，將上述含并噻唑單元的聚合物應用于太陽能電池能大幅度提高能量轉換效率。
文檔編號H01L51/46GK103159938SQ201110415429
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月13日 優先權日2011年12月13日
發明者周明杰, 王平, 張振華, 陳吉星 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