【技术实现步骤摘要】
共轭聚合物及其制备方法、给体受体材料和光电器件
本专利技术涉及一种共轭聚合物及其制备方法、给体受体材料和光电器件。
技术介绍
随着全球能源需求的日益增加，如何高效利用取之不尽、用之不竭的太阳能资源无疑是解决人类能源危机的重要途径之一。太阳能电池是将太阳能转换为电能的装置，被认为是最有效和最直接的太阳能利用形式。有机活性材料具有质量轻、价格低、加工性能佳、化合物结构可设计性好、制作的器件柔性好，便于生产大面积实用性等优点，所以有机太阳能电池的研究对于大规模推广和运用太阳能电池，为人类提供价格低廉的电能具有重大意义。迄今为止，经过对分子结构、器件结构和加工工艺的优化，基于窄带隙聚合物给体或小分子给体与富勒烯受体共混制备的太阳能电池的光电转化效率已突破10％，这显示出窄带隙有机太阳能电池的巨大应用前景。富勒烯及其衍生物作为受体材料虽然有它独特的优势，但是富勒烯类受体材料也存在一些缺点，例如它们在可见光内吸光系数低、制备和提纯困难、成本较高、由于能级结构难于调节器件的开路电压受到限制等，一定程度上限制了有机太阳能电池效率的进一步提高。商业化的聚合物受体Ν2200使用最为广泛、性能也最好，基于此材料的太阳能电池已实现了9.16％的能量转换效率。然而由于聚合物受体N2200具有较低的摩尔吸光系数，导致制备的全聚合物电池器件中长波长方向光响应较弱，致使短路电流较低，成为其效率进一步提升的瓶颈。全聚合物太阳能电池的进一步发展需要开发具有高摩尔吸光系数的性能优良的n-型聚合物受体。目前以多元稠环共轭单元为核，末端连接吸...
【技术保护点】
1.一种共轭聚合物，其特征在于，所述共轭聚合物的结构如式I所示：/n
【技术特征摘要】
1.一种共轭聚合物，其特征在于，所述共轭聚合物的结构如式I所示：
所述共聚单元1为A-D-A型分子单元，所述共聚单元2为共轭芳环基团，n为4～100之间的整数；
所述A-D-A型分子单元中，基团D选自具有下述结构的基团中的一种：
所述式III-1和所述式III-2中的R1、R2、R3和R4均分别独立地选自H、碳原子数为1～60的直链烷基、碳原子数为3～60的支链烷基、碳原子数为1～60的直链烷氧基、碳原子数为3～60的支链烷氧基和烷基取代的芳基中的一种，所述烷基取代的芳基中的烷基为碳原子数为1～60的直链烷基或碳原子数为3～60的支链烷基，所述烷基取代的芳基中的芳基为苯环或者噻吩环，所述式III-I和所述式III-2中的虚线均表示基团D与基团A的连接位点；
所述A-D-A型分子单元中，基团A选自具有如下结构的基团中的一种：
所述式IV-1至所述式IV-3中所示的虚线中：①表示基团A与基团D的连接位点，②表示基团A与所述共聚单元2的连接位点。
2.根据权利要求1所述的共轭聚合物，其特征在于，所述共聚单元2选自具有如下结构的基团中的一种：
其中，所述式V-1至所述式V-8中的R5分别独立的选自H、F、碳原子数为1～60的直链烷基、碳原子数为3～60的支链烷基、碳原子数为1～60的直链烷氧基、碳原子数为3～60的支链烷氧基和烷基取代的芳基中的一种，所述烷基取代的芳基中的烷基为碳原子数为1～60的直链烷基或碳原子数为3～60的支链烷基，所述烷基取代的芳基中的芳基为苯环或者噻吩环，式V-1至式V-8中的虚线表示所述共聚单元2与所述共聚单元1的连接位点。
3.根据权利要求1所述的共轭聚合物，其特征在于，所述共聚单元1选自具有如下结构的基团中的一种：
4.根据权利要求1～3任一项所述的共轭聚合物，其特征在于，所述共轭聚合物的选自如下结构中的一种：
所述式VII-1和VII-2中，R1、R2、R3和R4分别独立选自碳原子数为1～60的直链烷基和碳原子数为3～60的支链烷基中的一种。
5.根据权利要求4所述的共轭聚合物，其特征在于，所述共聚单元2选自
中的一种。
6.一种共轭聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在惰性气体保护下，如式VIII所示的化合物与如式Ⅸ所示的化合物在催化剂的作用下进行共聚反应，得到如式I所示的共轭聚合物，
所述如式VIII所示的化合物为：
所述如式Ⅸ所示的化合物为：所述如式I所示的共轭聚合物为：所述共聚单元1为A-D-A型分子单元，所述共聚单元2为Ar，n为4～100之间的整数；
所述如式VIII所示的化合...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄佳乐，杨雷，艮文娟，
申请(专利权)人：深圳睿迅有机光电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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