含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物、其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明屬于有機半導體材料領域，其公開了一種含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物及其制備方法和應用；該共聚物具有如下結構通式：，式中：R1、R2、R3分別為相同或不相同的C1~C20的烷基；n為1-100之間的整數。本發明提供的含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物，苯并二(苯并噻二唑)是一種非常優異的給體材料，苯并二(苯并噻二唑)具有結構簡單、對稱，電子離域性能好等優點，且具有平面結構，是一種非常優異的受體材料，由二噻吩吡咯和苯并二(苯并噻二唑)構成的共聚物能夠形成一種很強的給體-受體結構，有利于降低材料的能帶隙，從而擴大太陽光吸收范圍，提高光電轉化效率。
【專利說明】含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物、其制備方
法和應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及有機半導體材料，尤其涉及一種含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物及其制備方法和應用。
【背景技術】[0002]制備成本低、效能高的太陽能電池一直是光伏領域的研究熱點和難點。目前已商業化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。共聚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具有優越的市場前景。自 1992年N.S.Sariciftci 等在 SCIENCE(N.S Sariciftci, L.Smilowitz, A.J.Heeger, et al.Science, 1992，258，1474)上報道共軛共聚物與C60之間的光誘導電子轉移現象后，人們在共聚物太陽能電池方面投入了大量研究，并取得了飛速的發展。目前共聚物太陽能電池的能量轉換效率仍然比硅太陽能電池低，原因之一是由于共聚物的載流子遷移率比無機單晶材料的遷移率低了好幾個數量級。目前所使用的共軛共聚物光電池材料的吸收光譜與太陽光譜不能很好地匹配，是導致能量轉移效率低的另一重要原因。為進一步提高共聚物太陽能電池的性能，一方面可采用具有較寬吸收光譜的極窄帶隙共聚物做給體和受體，提高對太陽能的吸收利用，另一方面可采用退火、加入表面活性劑等材料對器件進行優化。
[0003]苯并噻二唑單元具有優異的還原可逆性，與鎂、鋁等金屬陰極的功函值非常接近；屬于缺電子型芳香環化合物，具有強吸電子能力，是一種優良的受體單元具有較好的電子傳輸性質，同時還可以調節材料的能隙。
[0004]菲由三個六元環并成，所有原子在同一個平面上，具有良好電子空穴傳輸能力，而且分子的剛性有利于提高材料的熱穩定性能，而且菲的9，10位容易修飾，可以利用簡便的方法引入供電子基團和受電子基團，調節其供/吸電子性能。因此它在有機發光二極管、有機太陽能電池、場效應晶體管等光電材料中有著廣泛的應用。
[0005]噻吩是五元環結構，具有適中的能帶隙，較寬的光譜響應，較好的熱穩定性和成膜性能。因此，噻吩類有機光電材料是一類很有前途的材料，在有機太陽能電池等領域的應用已得到廣泛研究。。
[0006]然而，同時含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物目前仍沒有文獻和專利報道，這就大限制了它的應用范圍。
【發明內容】
[0007]基于上述問題，本發明所要解決的問題在于提供一種含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物
[0008]本發明的技術方案如下:[0009]一種含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物，該共聚物具有如下結構通
式:
【權利要求】
1.一種含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物，其特征在于，該共聚物具有如下結構通式:
2.根據權利要求1所述的共聚物，其特征在于，η為40-70之間的整數。
3.一種含二噻吩吡咯-苯并二(苯并噻二唑)的共聚物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 惰性氛圍下，將摩爾比為1:2的結構式為
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，η為40-70之間的整數。
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述化合物A是采用如下步驟制得:將結構式為
6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述第一催化劑為醋酸鈀，該第一催化劑的摩爾用量為化合物A的10% ;所述堿溶液為Bu3N溶液，該堿溶液中堿溶質Bu3N的摩爾用量與化合物B的摩爾用量之比為1:1 ;所述第一溶劑為N，N- 二甲基甲酰胺。
7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述第二催化劑為四(三苯基膦)鈀、三(二亞芐基丙酮)二鈀或二(三苯基膦)二氯化鈀(Pd(PPh3)2Cl2);該第二催化劑的摩爾量為化合物C摩爾量的0.05^20% ;所述第二溶劑為四氫呋喃、乙二醇二甲醚、乙醚、苯或甲苯。
8.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，Stille耦合反應時，反應溫度為7(Tl00°C，反應時間為24~72小時。
9.權利要求1所述的共聚物在共聚物太陽能電池、有機電致發光器件中的應用。
【文檔編號】H01L51/54GK103626970SQ201210305600
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月24日 優先權日:2012年8月24日
【發明者】周明杰, 管榕, 黎乃元, 黃佳樂, 李滿園 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