含3,6-咔唑-噻咯并二(苯并噻二唑)的共聚物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及含3,6-咔唑-噻咯并二(苯并噻二唑)的共聚物及其制备方法和应用。一种含3,6-咔唑-噻咯并二(苯并噻二唑)的共聚物，具有以下结构式：其中，n为1～100的整数；R1、R2、R3为C1～C20的烷基。由3,6-咔唑和噻咯并二(苯并噻二唑)构成的聚合物能够形成一种很强的给体-受体结构，一方面有利于提高材料的稳定性，另一方面有利于降低材料的能带隙，从而扩大了该材料的光吸收范围，提高光电转化效率。

Copolymer containing 3,6- carbazole - two and two - azole - pyrazole and preparation method and application thereof

The present invention relates to a copolymer containing 3,6- carbazole - two and two, and a preparation method and an application thereof. A copolymer containing 3,6- carbazole - two and (two), having the following formula: wherein n is an integer of 1~100; R1, R2, and R3 are alkyl groups C1 to C20. By 3,6- carbazole and siloles and two (dibenzothiophene two tetrazolium) composed of polymer can form a donor acceptor structure is very strong, on the one hand to improve the stability of the material, on the other hand to reduce the band gap material, thus expanding the scope of the light absorption material, improve the photoelectric conversion efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电子材料领域，特别是涉及一种含3,6-咔唑-噻咯并二(苯并噻二唑)的共聚物及其制备方法和应用。
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，使其应用受到限制。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.SSariciftci,L.Smilowitz,A.J.Heeger,etal.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。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。目前所使...

【技术保护点】
1.一种含3,6-咔唑-噻咯并二(苯并噻二唑)的共聚物，其特征在于，具有以下结构式：其中，n为1~100的整数；R1、R2、R3为C1~C20的烷基。

【技术特征摘要】
1.一种含3,6-咔唑-噻咯并二(苯并噻二唑)的共聚物，其特征在于，具有以
下结构式：
其中，n为1~100的整数；R1、R2、R3为C1~C20的烷基。
2.一种含3,6-咔唑-噻咯并二(苯并噻二唑)的共聚物的制备方法，其特征在
于，包括如下步骤：
提供化合物A和化合物B，化合物A的结构式为：
其中，R1、R2为C1~C20的烷基；
化合物B的结构式为：
其中，R3为C1~C20的烷基；
在惰性气体的氛围下，将化合物A、化合物B在催化剂、溶剂、Na2CO3的
存在的条件下进行Suzuki耦合反应，其中，化合物A与化合物B的摩尔比为
1∶1.5~1.5:1，反应温度为50°C~120°C，反应时间为6~100小时，分离纯化后得
到具有以下结构式的含3,6-咔唑-噻咯并二(苯并噻二唑)的共聚物：
其中，n为1~100的整数。
3.根据权利要求2所述的含3,6-咔唑-噻咯并二(苯并噻二唑)的共聚物的制
备方法，其特征在于，所述催化剂为Pd2(dba)3、Pd(PPh3)4或Pd(PPh3)2Cl2，催化
剂的用量为化合物A的摩尔量的0.05%~20%；所述溶剂为四氢呋喃、乙二醇二
甲醚、乙醚、苯或甲苯；
所述分离纯化的步骤为：
往反应体系中加入甲苯及去离子水进行萃取，取有机相，减压蒸馏除去所
述有机相的至少部分溶剂，再将所述有机相滴入到无水乙醇中沉析，抽滤、烘
干后得到固体粉末，再将所述固体粉末用氯仿溶解，过硅胶层析柱，除去有机
溶剂，甲醇沉降，抽滤，所得固体用丙酮索氏提取器提取三天，甲醇沉降，抽
滤，真空泵下抽过夜得到提纯后的含3,6-咔唑-噻咯并二(苯并噻二唑)的共聚物。
4.根据权利要求2所述的含3,6-咔唑-噻咯并二(苯并噻二唑)的共聚物的制
备方法，其特征在于，所述化合物A采用如下方法制备：
提供化合物C和化合物D，
化合物C的结构式为：
化合物D的结构式为：
其中，R1、R2为C1~C20的烷基；
在惰性气体的氛围下，将化合物C溶解于足量N,N-二甲基甲酰胺，缓慢滴
加入正丁基锂，搅拌反应2小时，其中化合物C与正丁基锂的摩尔比为1:2~1:4，
然后在-90°C下慢慢注入化合物D，升温到室温后反应10小时，水洗，用无水
乙醚萃取，取有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸馏，经硅胶层析柱分
离得到所述化合物A，其中，化合物C与化合物D的摩尔比为1:2。
5.根据权利要求4所述的含3,6-咔唑-噻咯并二(苯并噻二唑)的共聚物的制
备方法，其特征在于，所述化合物C采用如下方法制备：
提供化合物E，化合物E的结构式为：
将化合物E溶解于四氢呋喃中，加入SnCl2，升温至100℃，加热回流10
小时，冷却，用氢氧化钠溶液调pH值至8.0，无水乙醚萃取，旋蒸所得有机层，
得到固体粗产物，加入盐酸，于30分钟内搅拌滴加...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，管榕，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：广东;44