一类基于氧/硫烷基化联噻吩供体单元的D-A型共轭聚合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于有机聚合物太阳能电池领域，具体涉及一类基于氧/硫烷基化联噻吩供体单元的D‑A型共轭聚合物及其制备方法和应用。该聚合物的给电子(D)单元为烷氧基或烷硫基取代的联噻吩衍生物，受电子(A)单元为2‑(2‑乙基己基)‑5,6‑二氟‑4,7‑双(5‑(三甲基锡基)噻吩基)‑2H‑苯并[d][1,2,3]三氮唑，这类聚合物给体材料应用于溶液加工型聚合物太阳能电池，以PC71BM为受体，其本体异质结太阳能电池的能量转化效率和开路电压分别为3.35％和6.25％,0.71V和0.81V。实现了烷氧/硫基取代的联噻吩给体单元构筑的D‑A型聚合物给体材料在聚合物太阳能电池中的高效能量转换。

A Class of D-A Conjugated Polymers Based on Oxygen/Thioalkylated Bithiophene Donor Units and Their Preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一类基于氧/硫烷基化联噻吩供体单元的D-A型共轭聚合物及其制备方法和应用
本专利技术属于有机聚合物太阳能电池领域，特别涉及一类基于氧/硫烷基化联噻吩供体单元的D-A型共轭聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
当今世界随着国民经济的飞速发展，化石能源的日益匮乏以及环境污染日趋严重的双重制约之下，迫使人们开发清洁、无污染、可持续发展的新能源。由于太阳能是具有安全，无污染，利用成本低，且不受地理条件限制以及取之不尽，用之不竭等优点的绿色能源。因此，近年来太阳能电池已成为世界各国新能源开发与应用的重点研究方向。有机太阳能电池具有其独特的优点：(1)有机材料制备成本低，功能和结构易于调制，柔韧性及成膜性好；(2)可溶液加工操作，加工过程相对简单，器件制作成本低；(3)可实现大面积制造、可使用柔性衬底、环境友好、轻便易携；基于以上特点有机太阳能电池在全球范围内得到了飞速发展。在本体异质结有机太阳能电池中，高性能的光活性层材料是构筑高效率器件的关键，根据活性层组成成分可分为富勒烯受体材料和非富勒烯受体材料。随着分子结构设计和器件制备工艺的不断创新，有机太阳能光伏器件效率不断刷新，目前，基于有机线型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一类基于氧/硫烷基化联噻吩供体单元的D‑A型共轭聚合物，其特征在于，所述共轭聚合物具有式I所示的分子结构。

【技术特征摘要】
1.一类基于氧/硫烷基化联噻吩供体单元的D-A型共轭聚合物，其特征在于，所述共轭聚合物具有式I所示的分子结构。其中，A为下列基团中的一种R独立地选自C8～C16烷基中的一种；R1独立地选自C8～C12烷基中的一种。2.如权利要求1所述的D-A型共轭聚合物，其特征在于，所述共轭聚合物结构式为下列分子结构中的一种。其中，R独立地选自C8～C16烷基中的一种；R1独立地选自C8～C12烷基中的一种。3.如权利要求2所述的D-A型共轭聚合物，其特征在于，所述共轭聚合物结构式为4.一种如权利要求3所述D-A型共轭聚合物的制备方法，其特征在于：所述制备方法具体步骤为：(1)给体单元5-溴-2-(5-溴-3-(2-丁基辛硫基)噻吩-2-基)-3-(2-丁基辛氧基)噻吩(BTOSR-Br2)或5-溴-2-(5-溴-3-(2-丁基辛硫基)噻吩-2-基)-3-(2-丁基辛硫基)噻吩(BTSR-Br2)的合成；(2)D-A型聚合物PBTOSR-FBTA的合成。5.如权利要求4所述D-A型共轭聚合物的制备方法，其特征在于：步骤(1)的具体合成方法为：(3-(2-丁基辛氧基)噻吩-2-基)-(三丁基锡)(M1)与2-溴-3-(2-丁基辛硫基)噻吩(M2)通过still交叉偶联得到中间体3-(2-丁基辛氧基)-2-(3-(2-丁基辛硫基)噻吩-2-基)噻吩(BTOSR)；THF为溶剂，BTOSR和N,N-二甲基甲酰胺(NBS)为反应原料，先在冰水浴下反应0.5h后，移至常温下反应过夜得到5-溴-2-(5-溴-3-(2-丁基辛硫基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘煜，刘座吉，李敏，朱卫国，杨振，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32