一种含噻吩-苯-噻吩单元共聚物及其制备方法和应用技术

技术编号:11302876 阅读:50 留言:0更新日期:2015-04-15 20:49
本发明专利技术属于有机太阳能电池材料领域,其公开了一种含噻吩-苯-噻吩单元共聚物及其制备方法和应用,该材料的结构式如下:式中,R1、R2均为C1~C20的烷基,n为14~90的整数。本发明专利技术的含噻吩-苯-噻吩单元(TPT)共聚物中,TPT基聚合物具有较高空穴迁移率、带隙较窄及对太阳光有较高的吸收系数和较宽的吸收范围等优点,非常有潜力应用于有机太阳能电池中;菲是一种具有大平面刚性结构的化合物,它具有较高的热稳定性和荧光量子产率。将上述含噻吩-苯-噻吩单元的聚合物应用于太阳能电池中,可以提高有机太阳能电池的光转换率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于有机太阳能电池材料领域,其公开了一种含噻吩-苯-噻吩单元共聚物及其制备方法和应用,该材料的结构式如下:式中,R1、R2均为C1~C20的烷基,n为14~90的整数。本专利技术的含噻吩-苯-噻吩单元(TPT)共聚物中,TPT基聚合物具有较高空穴迁移率、带隙较窄及对太阳光有较高的吸收系数和较宽的吸收范围等优点,非常有潜力应用于有机太阳能电池中;菲是一种具有大平面刚性结构的化合物,它具有较高的热稳定性和荧光量子产率。将上述含噻吩-苯-噻吩单元的聚合物应用于太阳能电池中,可以提高有机太阳能电池的光转换率。【专利说明】-种含唾吩-苯-唾吩单元共聚物及其制备方法和应用
本专利技术涉及有机太阳能电池材料领域,尤其涉及一种含喔吩-苯-喔吩单元共聚 物及其制备方法和应用。
技术介绍
利用廉价材料制备低成本、高效能的太阳能电池一直是光伏领域的研究热点和难 点。有机半导体材料W其原料易得、价格低廉、工艺简单、稳定性强、光伏效应良好等优点 备受关注。自 1992 年 N. S. Sariciftci 等在 SCIENCE (N. S Sariciftci,L. Smilowitz,A. J. Heeger,et al. Science, 1992, 258, 1474)上报道共辆聚合物与Ce。之间的光诱导电子转 移现象后,有机聚合物太阳能电池逐渐成为研究的热点。近年来该方面的研究取得了飞速 的发展,但是有机聚合物太阳能电池仍比无机太阳能电池的转换效率低得多。为了使有机 聚合物太阳能电池得到实际的应用,开发具有较高能量转换效率的新型材料仍是该一领域 的首要任务。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于提供一种光转换效率较高的含喔吩-苯-喔吩单元共 聚物。 本专利技术的技术方案如下: 本专利技术提供的含喔吩-苯-喔吩单元共聚物,其结构如式所示: 【权利要求】1. 一种含噻吩-苯-噻吩单元共聚物,其特征在于,其结构式如下:式中,&、R2均为C1?C2tl的烷基,η为14?90的整数。2. -种如权利要求1所述的含噻吩-苯-噻吩单元共聚物的制备方法,其特征在于,包 括如下步骤: 分别提供如下结构式表示的化合物A和Β,在无氧环境下,将摩尔比为1:1?1. 2的化合物A和B添加入含有催化剂和碱溶液的 有机溶剂溶解后,于70?130°C下进行Suzuki耦合反应12?96小时,停止反应并冷却到 室温,分离提纯反应液,即得如下结构式表示的所述含噻吩-苯-噻吩单元共聚物:其中,R2均为C1?C2tl的烷基,η为14?90的整数。3. 根据权利要求2所述的含噻吩-苯-噻吩单元共聚物的制备方法,其特征在于,所述 催化剂为双三苯基膦二氯化钯或四三苯基膦钯,且所述催化剂与所述化合物A的摩尔比为 1:20 ?1:100。4. 根据权利要求2所述的含噻吩-苯-噻吩单元共聚物的制备方法,其特征在于,所述 催化剂为摩尔比为1:4?8的有机钯与有机膦配体的混合物,且所述催化剂与所述化合物 A的摩尔比为1:20?1:100。5. 根据权利要求4所述的含噻吩-苯-噻吩单元共聚物的制备方法,其特征在于,所述 有机钯为醋酸钯或三二氩苄基丙酮二钯;所述有机膦配体为三(邻甲基苯基)膦或2-双环 己基膦-2',6' -二甲氧基联苯。6. 根据权利要求2所述的含噻吩-苯-噻吩单元共聚物的制备方法,其特征在于,所述 碱溶液选自碳酸钠溶液、碳酸钾溶液及碳酸氢钠溶液中的至少一种,且碱溶液中,碱溶质与 化合物A的摩尔比为20:1。7. 根据权利要求2至6任一所述的含噻吩-苯-噻吩单元共聚物的制备方法,其特征 在于,所述有机溶剂选自甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种。8. 根据权利要求2至6任一所述的含噻吩-苯-噻吩单元共聚物的制备方法,其特征 在于,Suzuki耦合反应的反应温度为90?120°C,反应时间为24?72小时。9. 根据权利要求2所述的含噻吩-苯-噻吩单元共聚物的制备方法,其特征在于,分离 提纯反应液包括: 反应停止后,向反应液中加入甲醇进行沉析,接着通过索氏提取器过滤沉析后的反应 液之后依次用甲醇和正己烷抽提,然后以氯仿为溶剂再次抽提,收集氯仿溶液并旋干,得到 红色粉末,收集后的红色粉末在真空下50°C干燥24h,得到所述含噻吩-苯-噻吩单元共聚 物。10. -种权利要求1所述的含噻吩-苯-噻吩单元共聚物在有机太阳能电池器件活化 层中作为电子给体材料的应用。【文档编号】C08G61/12GK104513381SQ201310445318【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日 【专利技术者】周明杰, 张振华, 王平, 陈吉星 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】
一种含噻吩‑苯‑噻吩单元共聚物,其特征在于,其结构式如下:式中,R1、R2均为C1~C20的烷基,n为14~90的整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周明杰张振华王平陈吉星
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:广东;44

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