一種含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體及其制備方法與應用的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體及其制備方法與應用。本發明通過多種噻吩類單體與含氟代苯并噻二唑的多種單體進行共聚，獲得含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體。本發明所制備的新型含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體具有對太陽光吸收性，因此可應用于制作聚合物太陽電池的活性層。本發明所制備的新型含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體具有高載流子遷移能力，因此可應用于制作聚合物場效應晶體管的活性層。
【專利說明】一種含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用于光電子材料與器件領域的新型聚合物，更具體是涉及一種含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體及其制備與應用。
【背景技術】 [0002]自1977年日本科學家白川英樹發現聚乙炔導電以來，這種被稱為“第四代高分子”材料的導電聚合物以其突出的光電性能吸引了眾多科學家進行研究。導電高分子同具有相同或相近用途的無機材料相比，具有密度低，易加工，合成選擇范圍廣等優點。由于這類材料結構的共軛特性，因此容易獲得熒光性，對太陽光具有吸收能力，以及對載流子的輸運能力，從而能夠或可能在許多電子或光電子器件上得到應用，例如包括聚合物發光二極管，聚合物太陽電池，聚合物場效應晶體管等。潛在的應用前景和廣泛的應用領域促使科學家競相研究這類具有光電活性的共軛材料，包括多種共軛結構的小分子，以及聚乙炔，聚吡咯，聚噻吩，聚苯胺，聚芴，聚咔唑等。研究人員一直在努力尋求改善和提高聚合物發光二極管，聚合物太陽電池，聚合物場效應晶體管性能的方法，材料是最重要的因素之一。所以許多研究小組一直致力于開發具有高效率發光聚合物，以及高能量轉換效率的光伏給體聚合物、載流子遷移率高的聚合物。要實現這些目標，需要研制更多的新型聚合物半導體材料。一些新型含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體也引起了研究人員的注目，“應用化學”(Angew.Chem.1nt.Ed.) 50 (2011) 2995、“先進材料” (Adv.Mater.) 23 (2011) 4554 及“化學通訊”(Chem.Commun.)47 (2011) 11026也列舉了含氟代苯并噻二唑的共軛聚合物在聚合物太陽電池方面的應用。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于針對已有技術存在的缺點，提供一種含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體，對太陽光具有吸收性和高載流子遷移率，可應用于制作聚合物太陽電池和聚合物場效應晶體管的活性層。
[0004]本發明的目的還在于提供所述的含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體的制備方法。
[0005]本發明的目的還在于提供所述的含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體在聚合物太陽電池和聚合物場效應晶體管中的應用。
[0006]本發明的含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體具有如下所示的結構:
[0007]
【權利要求】
1.含氟代苯并噻二嗶的聚合物半導體，其特征在于具有如下結構:
2.制備權利要求1所述的含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體的方法，其特征在于將含氟代苯并噻二唑的單體與噻吩并[3，2-b]噻吩單體進行共聚制備得到。
3.根據權利要求2所述的制備含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體的方法，其特征在于將5，6- 二氟-苯并噻二唑單體與2，5-雙噻吩-噻吩并[3，2-b]噻吩單體進行共聚，或者將4，7-雙噻吩-5，6- 二氟-苯并噻二唑單體與噻吩并[3，2-b]噻吩單體進行共聚。
4.權利要求1所述含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體在制作聚合物太陽電池中的應用。
5.根據權利要求4所述的應用，其特征在于應用于聚合物本體異質結太陽電池的給體相，與電子受體材料C70或其衍生物、有機電子受體材料或無機納米晶混合制成溶液，涂覆在ITO玻璃或緩沖層上，制備成薄膜，然后在薄膜上蒸鍍金屬制備成器件。
6.權利要求1所述含氟代苯并噻二唑的聚合物半導體在制作聚合物場效應晶體管中的應用。
【文檔編號】H01L51/30GK103642004SQ201310567655
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】陳軍武, 陳圳輝, 蔡平, 曹鏞 申請人:華南理工大學