含S,S-二氧-二苯并噻吩单元的电子给体聚合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开含S,S-二氧-二苯并噻吩单元的电子给体聚合物及其应用。所述电子给体聚合物主链中含有S,S-二氧-二苯并噻吩单元。通过Stille、Suzuki等聚合方法，构造出新型的D-A结构共轭聚合物。S,S-二氧-二苯并噻吩单元平面性好和电负性高等特性，赋予聚合物具备较深的HOMO能级、强的分子间相互作用、高吸光系数、高迁移率以及较高的光电响应等性能，使相关聚合物材料在有机太阳电池或有机场效应晶体管器件中具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
含S, S-二氧-二苯并噻吩单元的电子给体聚合物及其应用
[0001 ] 本专利技术涉及含S，S- 二氧-二苯并噻吩单元的电子给体聚合物及其应用，属于光电材料
。
技术介绍
有机太阳电池作为一类新型的能源器件，由于生产工艺简单，制造成本低，易制备大面积柔性电池而得到了广泛关注。其中，基于本体异质结结构的有机太阳电池由于光电转换效率高而成为近年来该领域的研究热点。本体异质结有机太阳电池的结构特点在于电池器件的活性层制备是通过给体与受体材料进行共混，使给体与受体材料容易形成双联通沟道，增加给体和受体的接触面积以及相分离的程度，从而提高器件的光电转换效率。目前，有机太阳电池单活性层器件的效率已经接近10%，但由于单活性层器件的短路电流和开路电压存在着一定的局限性，通过单活性层器件进一步提高效率，有一定的困难。Yang 等[Nat.Commun.2013，4，do1: 10.1038/ncomms2411]通过两个或多个活性层进行串联的方法，制备叠层器件，能大大提高器件效率。从活性层材料的角度上考虑，需要每个活性层材料能够实现吸收光谱的互补，从而使整个器件的光吸收尽量覆盖太阳光发射范围，降低光子能量损失，同时提闻器件的开路电压，实现光电转换效率的提闻。因此，闻效的中等带隙和窄带隙聚合物太阳电池给体材料的开发显得尤为重要。S，S- 二氧-二苯并噻吩单元是一类具有刚性平面结构、宽带隙和强电负性的共轭基团，由于其荧光性好，已被广泛应用到有发光材料领域中。S，S- 二氧-二苯并噻吩单元与强供电子基团进行共聚，由于供电子单元与S，S-二氧-二苯并噻吩单元间形成分子内能量转移作用，能有效地降低聚合物能带隙，得到中等带隙的聚合物给体材料。基于S，S- 二氧-二苯并噻吩单元的平面性好和电负性高等特点，使合成的中等(窄)带隙聚合物太阳电池给体材料的光电性能得到有效的调节，在有机太阳电池器件中显示出优越的性能和广阔的应用前景。同时，含S，S- 二氧-二苯并噻吩单元的电子给体聚合物具有较高的空穴迁移率，在有机场效应管器件具有一定的应用潜力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对目前电子给体聚合物材料开发的不足，提供含S，S-二氧-二苯并噻吩单元的新型电子给体聚合物的制备方法和一种有效调节电子给体聚合物的能带隙和光电子性能的实施方案。本专利技术的目的还在于提供所述的含S，S- 二氧-二苯并噻吩单元的电子给体聚合物在制备有机太阳电池或有机场效应晶体管中的应用。本专利技术所述的含S，S-二氧-二苯并噻吩单元的电子给体聚合物，具有如下化学结式:本文档来自技高网...

【技术保护点】
含S,S‑二氧‑二苯并噻吩单元的电子给体聚合物，其特征在于，具有如下化学结式：其中：x、y为摩尔分数，0<x≤1，0≤y<1，x+y＝1；聚合度n：1～300；R为H、F、烷氧基或末端含极性基团的烷氧基链；所述末端含极性基团包括胺基、磷酸酯基或氰基；D单元具有如下化学结构中的一种以上：其中，R1、R2为氢、1～30个碳原子数的烷基、或其中一个或多个碳原子被氧原子、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、硝基、苯基、噻吩基取代，或氢原子被卤素原子取代；A单元具有如下化学结构中的一种以上：其中，X1、X2为N、O、S或Se，X3为H或F，R3、R4为氢、氟或1～30个碳原子数的烷氧基链，R5为1～30个碳原子数的烷基链或烷苯基链。

【技术特征摘要】
1.含S，S-二氧-二苯并噻吩单元的电子给体聚合物，其特征在于，具有如下化学结式: 2.权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟，何锐锋，徐进，张斌，吴宏滨，曹镛，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44