含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物及其制备方法与器件技术

技术编号:10067755 阅读:163 留言:0更新日期:2014-05-23 06:30
本发明专利技术提供一种含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物及其制备方法与器件,所述含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物为如下结构式所示的化合物P,式中,R1,R2为H、碳数为1~10的烷基、碳数为1~10的烷氧基或烷基噻吩,所述烷基噻吩的结构简式为:R为碳数1~12的烷基;R3、R4为H或者C1~C12的烷基,n为10~70之间的整数。所述含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物,既含有给电子性能的二苯并噻吩苯并二噻吩类单元,又含有吸电子性能的苯并噻二唑类单元,拓宽了聚合物材料的光吸收范围,提高能量转换效率,在太阳能电池、有机电致发光器件和有机场效应晶体管领域中有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物及其制备方法与器件,所述含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物为如下结构式所示的化合物P,式中,R1,R2为H、碳数为1~10的烷基、碳数为1~10的烷氧基或烷基噻吩,所述烷基噻吩的结构简式为:R为碳数1~12的烷基;R3、R4为H或者C1~C12的烷基,n为10~70之间的整数。所述含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物,既含有给电子性能的二苯并噻吩苯并二噻吩类单元,又含有吸电子性能的苯并噻二唑类单元,拓宽了聚合物材料的光吸收范围,提高能量转换效率,在太阳能电池、有机电致发光器件和有机场效应晶体管领域中有很好的应用前景。【专利说明】含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物及其制备方法与器件
本专利技术涉及光电材料
,特别是涉及含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物及其制备方法与器件。
技术介绍
制备成本低、效能高的太阳能电池一直是光伏领域的研究热点和难点。目前已商业化的硅太阳能电池由于生产工艺复杂、成本高,应用受到限制。为了降低成本,拓展应用范围,长期以来人们一直在寻找新型的太阳能电池材料。聚合物太阳能电池因为原料价格低廉、质量轻、柔性、生产工艺简单、可用涂布、印刷等方式大面积制备等优点而具有优越的市场前景。自 1992 年 N.S.Sariciftci 等在 SCIENCE (N.S Sariciftci, L.Smilowitz, A.J.Heeger, et al.Science, 1992,258,1474)上报道共轭聚合物与C60之间的光诱导电子转移现象后,人们在聚合物太阳能电池方面投入了大量研究,并取得了飞速的发展。但是目前目前聚合物太阳能电池的能量转换效率仍然比硅太阳能电池低,原因之一是由于聚合物的载流子迁移率比无机单晶材料的迁移率低了好几个数量级。而目前使用的共轭聚合物光电池材料的吸收光谱与太阳光谱不能很好地匹配,是导致能量转移效率低的另一重要原因。为了使聚合物太阳能电池得到实际的应用,制备新型聚合物将是研究的重点。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术旨在提供一种含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物,含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物既含给电子性能的二苯并噻吩苯并二噻吩类单元,又含有吸电子性能的苯并噻二唑类单元,能有效地降低材料的能隙,拓宽聚合物材料的光吸收范围,提高了载流子迁移速率及能量转换效率。本专利技术的目的还在于提供含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物的制备方法及含有该含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物的太阳能电池、有机电致发光器件和有机场效应晶体管。第一方面,本专利技术提供了一种含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物,为如下结构式所示的化合物P:【权利要求】1.一种含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物,其特征在于,为如下结构式所示的化合物P: 2.如权利要求1所述的含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物,其特征在于,η为20~30之间的整数。3.一种含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物的制备方法,其特征在于,包括以下操作步骤: 分别提供如下结构式表示的化合物A和化合物B: 4.如权利要求3所述的含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物的制备方法,所述催化剂为双(三苯基磷)二氯化钯、三(二亚苄基丙酮)二钯与三(2-甲苯基)膦的混合物或四(三苯基膦)钯,所述三(二亚苄基丙酮)二钯与三(2-甲苯基)膦的混合物为三(二亚苄基丙酮)二钯与三(2-甲苯基)膦按摩尔比为1:2~1:20混合后得到。5.如权利要求4所述的含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物的制备方法,其特征在于,所述催化剂的摩尔用量为化合物A摩尔用量的0.01%飞%。6.如权利要求3所述的含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物的制备方法,其特征在于,所述化合物A可以由以下方法制备得到: (1)提供结构式为 7.如权利要求3所述的含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物的制备方法,其特征在于,所述化合物B可以由以下制备方法得到:(1)在氮气气体保护下,提供结构式为 8.一种有机太阳能电池,依次包括玻璃基底、阳极、中间辅助层、活性层和阴极,活性层包括电子给体材料和电子受体材料,其特征在于,所述活性层电子给体材料的材质为权利要求I所述的含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物。9.一种有机电致发光器件,依次包括玻璃基片、透明阳极、发光层、阴极缓冲层和阴极,其特征在于,所述发光层的材质为权利要求1所述的含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物。10.一种有机场效应晶体管,依次包括衬底、绝缘层、修饰层、有机半导体层、源电极和漏电极,其特征在于,所述有机半导体层的材质为权利要求1所述的含苯并噻二唑-二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物。【文档编号】H01L51/30GK103804632SQ201210440832【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月7日 优先权日:2012年11月7日 【专利技术者】周明杰, 管榕, 李满园, 黄佳乐, 黎乃元 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含苯并噻二唑?二苯并噻吩苯并二噻吩共聚物,其特征在于,为如下结构式所示的化合物P:式中,R1,R2为H、碳数为1~10的烷基、碳数为1~10的烷氧基或烷基噻吩,所述烷基噻吩的结构简式为:R为碳数1~12的烷基,R3、R4为H或者C1~C12的烷基,n为10~70之间的整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周明杰管榕李满园黄佳乐黎乃元
申请(专利权)人:海洋王照明科技股份有限公司深圳市海洋王照明技术有限公司深圳市海洋王照明工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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