一种仿生蜂窝状大孔有序结构给受体半导体聚合物薄膜、制备方法及其应用技术

一种仿生蜂窝状大孔有序结构给受体半导体聚合物薄膜、制备方法及其在光电转换方面的应用，属于高分子纳米结构及能量存储与转换技术领域。本发明专利技术所采用的半导体聚合物具有给受体结构，使其吸收光谱覆盖大部分可见光区域。本发明专利技术采用水面扩展法，在水面自组装形成的仿生蜂窝状大孔薄膜。本发明专利技术的薄膜具有大范围的有序仿生蜂窝状大孔结构，可以有效的增加入射光在膜内的漫反射，增强光能利用；同时增加了薄膜与电解质的接触面积；给受体分子结构有利于电荷在膜内传递，从而提高了光能转换为电能的转换效率。与其没有结构的平滑膜相比，仿生蜂窝状大孔膜的光电流比零偏压下的平滑膜的光电流高十倍，有希望成为聚合物太阳能电池中实际应用的材料。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生蜂窝状大孔有序结构给受体半导体聚合物薄膜、制备方法及其应用
本专利技术属于高分子纳米结构及能量存储与转换
，具体涉及一种仿生蜂窝状大孔有序结构给受体半导体聚合物薄膜、制备方法及其在光电转换方面的应用。
技术介绍
经济的发展导致能源消费量持续增长，能源短缺和环境问题是伴随经济快速发展所必然要面对的问题。目前世界各国都面临着能源持续短缺和环境不断恶化的双重压力。为了经济的可持续发展，实现可再生资源的持续利用是一个有效途径。光电转换材料在基础研究和工业领域都受到越来越多的关注，在材料科学领域，聚合物材料从其诞生开始，就一直是普遍青睐的材料。聚合物材料的门类非常丰富，应用领域也非常广泛，其中有机半导体聚合物材料由于其特殊半导体特性，在各种光电器件中都有多样的应用，例如有机发光二极管(OLED)，有机场效应晶体管(OFET)和有机太阳能电池(OSC)等。通常情况下，有机半导体器件的性能跟所使用的材料的分子结构具有很大的关联。在现代合成化学的显著进步的背景下，科学家已经发展了多种具有-共轭结构的聚合物分子。这类聚合物分子还有非常好的消光系数、离域电子和光电性能。随着研究的深入，科学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生蜂窝状大孔有序结构给受体半导体聚合物薄膜的制备方法，其步骤如下：1)给受体结构半导体聚合物PID‑TBT的合成：a)1,1'‑双(2‑乙基己基)‑6,6'‑双(4,4,5,5‑四甲基‑1,3,2‑二氧杂环戊烯‑2‑基)‑[3,3N'‑二茚满亚基]‑2,2'‑二酮(ID‑B)的合成：将1～2g 6,6'‑二溴‑1,1'‑双(2‑乙基己基)‑[3,3'‑二茚满亚基]‑2,2'‑二酮，1.5～3g双(频哪醇合)二硼，0.07～0.1g[1,1'‑双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯，0.9～2g乙酸钾溶解在20～30mL无水1,4‑二氧六环中；混合溶液在氮气保护、60～80℃下加热36～72小时，...

【技术特征摘要】
1.一种仿生蜂窝状大孔有序结构给受体半导体聚合物薄膜的制备方法，其步骤如下：1)给受体结构半导体聚合物PID-TBT的合成：a)1,1'-双(2-乙基己基)-6,6'-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊烯-2-基)-[3,3N'-二茚满亚基]-2,2'-二酮(ID-B)的合成：将1～2g6,6'-二溴-1,1'-双(2-乙基己基)-[3,3'-二茚满亚基]-2,2'-二酮，1.5～3g双(频哪醇合)二硼，0.07～0.1g[1,1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯，0.9～2g乙酸钾溶解在20～30mL无水1,4-二氧六环中；混合溶液在氮气保护、60～80℃下加热36～72小时，然后冷却至室温；通过硅胶干燥柱色谱纯化后，得到最终产物ID-B，为深棕色固体，其中二氯甲烷：正己烷的体积比＝1：1作为洗脱剂；b)给受体结构半导体聚合物PID-TBT的合成：将0.7～1.2gID-B，0.6～1.2g4,7-二(5-溴-4-己基-噻吩-2-基)-苯并噻二唑，0.02～0.04g四丁基溴化铵，12～18mL浓度为2M碳酸钠水溶液，在氮气保护下加入到20～40mL甲苯中，搅拌30～60分钟后加入0.02～0.04g四(三苯基磷)钯，70～95℃下加热搅拌48～72小时；封端反应，方法1)，向上述体系中加入溶有0.04～0.08g(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)苯的1～5mL甲苯溶液；继续搅拌3～5小时后，注入...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹升燕，孙航，陈昊彬，秦伟平，门孝菊，房晓峰，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22