本发明专利技术提供了一种吲哚衍生物与苯并二噻吩双锡共聚物的制备和用途。所述共聚物结构如式I或式II所示：其中R1,R2,R3分别独自地为C8～C20烷基链，100≥n﹥1。本发明专利技术提供的合成方法操作简单、原料成本低，得到的目标聚合物具有分子量大分布较窄的特点。本发明专利技术制备的共聚物可作为半导体有机层应用于聚合物太阳能电池测试中；且该聚合物具有良好的主体共轭体系，材料可以溶液加工，具有较窄的能带隙、良好的热稳定性，薄膜光伏器件测试表明，聚合物材料可以应用于薄膜光伏器件活性层，倒置结构的本体异质结光伏器件测试中，能量转化效率可以达到4.9％，在薄膜太阳能电池领域有着光明的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一类可溶液加工的有机半导体材料，尤其是一种吗I噪衍生物与苯并二 嚷吩双锡共聚物的制备和用途。
技术介绍
能源是人类社会存在与发展的重要物质基础，但是化石能源却是不可再生的资 源，大量耗用终将枯竭，并且在生产和消费过程中有大量污染物排放，破坏生态与环境。由 此带来的"能源危机"和因溫室气体引起的"全球变暖"问题已经成为人类面临的最重要的 问题之一，于是国际社会已经投入大量人力、物力、财力用于开发利用清洁、干净的新能源 和可再生能源，走与生态环境和谐的绿色能源之路。 就目前来看，最有吸引力的太阳能电池非聚合物太阳能电池莫属，运是因为聚合 物太阳能电池具有重量轻、可用湿法成膜的廉价大面积制造技术，W及柔初性好，其中最重 要的是通过分子的设计，可W调控光伏器件的性能。为获得高效耐用的聚合物太阳能电池， 国内外科学家在改进光伏材料、优化器件制备等方面进行了深入的研究。作为聚合物太阳 能电池的重要组成部分，光活性层材料的改进，尤其是共辆聚合物光伏材料的改进对提高 太阳能电池综合性能和光电转化效率具有非常重要的意义。因此设计和合成综合性能优良 的新型共辆聚合物材料对提高太阳能电池综合性能具有及其重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种吗I噪衍生物与苯并二嚷吩双锡 共聚物的制备和用途。 本专利技术的目的是通过W下技术方案实现的： 第一方面，本专利技术提供一种吗I噪衍生物与苯并二嚷吩双锡共聚物，其结构式如式I 或式II所示：[000引其中Ri，R2,Rs分别独自地为Cs~02。烷基链，100 >η>; 1。 第二方面，本专利技术提供一种吗I噪衍生物与苯并二嚷吩双锡共聚物的制备方法，所 述聚合物为苯并二嚷吩双锡与化合物III通过Stille偶联反应聚合得到； 所述化合物III结构式如式（III)所示：其中R为Cs~Cz。烷基链。 优选地，所述式（III)化合物与苯并二嚷吩双锡的摩尔比为1:1~1 :1. 1。 ^无水甲苯为溶剂，？(12(化曰)3为催化剂、？(〇-1〇1)3为配体，化合物111与苯并二 嚷吩双锡反应合成所述聚合物。 优选地，所述苯并二嚷吩双锡为烧氧链苯并二嚷吩双锡度DT0)或二维共辆苯并 二嚷吩双锡度DTT)。 优选地，所述反应W无水甲苯为溶剂，Pd2(化a)3为催化剂，P(o-tol)3为配体，反应 溫度为60~120°C，反应时间为2-24小时。 优选地，所述式（III)化合物的制备方法如下： 步骤一，W无水甲醇为溶剂，化晚为催化剂，6-漠吗I噪和2-醒基-5-漠嚷吩反应生 成化合物M，化合物Μ的结构式文7 步骤二，WN，N-二甲基甲酯胺为溶剂，碳酸钟为催化剂，面代烷基链与化合物Μ反 应生成化合物III。 优选地，步骤一中，所述6-漠吗I噪和2-醒基-5-漠嚷吩的摩尔比为1:1. 1~1 : 1. 3,反应溫度为60~120°C。 优选地，步骤二中，面代烷基链与化合物Μ的摩尔比为1 :1. 1~1 :1. 4,反应溫度 为 60 ~11(TC。 优选地，所述面代烷基链为漠代烷基链或者舰代烷基链中的一种。 第Ξ方面，本专利技术提供一种吗I噪衍生物与苯并二嚷吩双锡共聚物在制备有机光伏 器件中的用途，其特征在于，吗I噪衍生物与苯并二嚷吩双锡共聚物与PCeiBM共混作为活性 层在聚合物太阳能电池测试中的用途。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1.本专利技术提供的合成方法操作简单、原料成本低，得到的目标聚合物具有分子量 大分布较窄的特点；2.本专利技术提供的基于不对称的吗I噪衍生物与苯并二嚷吩双锡共聚物具有良好的 主体共辆体系，材料可W溶液加工，具有较窄的能带隙、良好的热稳定性，薄膜光伏器件测 试表面，该类聚合物材料可W应用于薄膜光伏器件活性层，倒置结构的本体异质结光伏器 件测试中，能量转化效率可W达到4. 9%，在有机光伏具有良好的应用潜力。【附图说明】 通过阅读参照W下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、 目的和优点将会变得更明显： 图1为实施例1单体HIID1的合成路线图；图2为实施例2聚合物PHIIDl-BDTO和PHIIDl-BDTT的合成路线图；[002引图3为实施例1化合物HIID1的核磁氨谱图； 图4为实施例1化合物HIID1的核磁碳谱图； 图5为实施例3聚合物PHIID1-抓TO和PHIID1-抓TT的氯仿和薄膜的紫外吸收光 谱图； 图6为实施例3聚合物PHIID1-抓TO和PHIID1-BDTT的的循环伏安曲线图；[003引图7为实施例4聚合物和PCeiBM为半导体层的薄膜太阳能电池器件的I-V曲线 图。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。W下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本专利技术，但不W任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可W做出若干变形和改进。运些都属于本专利技术 的保护范围。连施例1制备具有不对疏结构院基化的单体 本实施提供了一种具有吗I噪衍生物，其结构式如表1所示，合成路线见图1。表1[00測具体步骤如下： (a)化合物Μ的合成 化合物Μ的结构式为：[004引Μ的制备方法：将6-漠吗I噪（4. 66g，22mmol)、5-漠2-醒基嚷吩化82g，20mmol)、 化晚巧ml)、甲醇巧0ml)加入双口瓶中，通入氮气排出空气15min，氮气备压，回流2地， 冷却到室溫，直接过滤，依次用大量水、甲醇、乙酸乙醋洗涂，真空干燥得到金黄色粗产物 Μ化23g，81% )。由于产物溶解性非常差，无法提纯，直接作为原料投入下一步。化）化合物HIID1的合成 其中R为2-辛基十二烷基。 化合物HIIDl的结构式为：?HIID1的制备方法：将化合物Μ化85g，lOmmol)、碳酸钟化90g，50mmol)、 1-舰-2-辛基十二烧（12. 24g，30mmol)和DMF(150血）加入两口瓶中，氮气备压，85°C反应 2地，冷却到室溫，加入200mL稀盐酸揽拌化，加入大量水，二氯甲烧萃取3次，合并有机相， 用饱和氯化钢洗涂，无水MgS〇4干燥，旋干溶剂，石油酸：二氯甲烧为10:1(体积比）为淋洗 剂，层析柱分离，旋干后得到黄色油状液体，即HIID1 (4. 34g，65% )。化合物HIID1的核磁 氨谱图如图3所示，其结果如下：古NMR(400MHz，CDC!3,δ) :7. 53(s, 1H), 7. 36(d,J= 4.OHz, 1H), 7. 31化J= 8.OHz,IH)，7. 17 (dd,J=8. 0, 1.6Hz,IH)，7. 11 (dd,J= 4. 0, 0. 4Hz,IH)，6. 94 (s,IH)，6. 63 ( d, 7. 2Hz, 2H)，1. 91 (m,IH)，1. 40 - 1. 16 (m, 32H)，0. 89 - 0. 82 (m,6H).[004引化合物HIIDl的核磁碳谱图如图4所示，其结果如下： 口CNMR(100MHz，CDCI3, δ) : 166. 54, 143. 09, 139. 22, 137. 44, 130. 11，127.86, 12 4. 56, 122. 93, 122.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种吲哚衍生物与苯并二噻吩双锡共聚物，其特征在于，其结构式如式I或式II所示：其中R1,R2,R3分别独自地为C8～C20烷基链，100≥n﹥1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴建，张清，周祥梅，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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