【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电高分子材料领域，尤其是涉及一种聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物材料及其晶型结构的调控方法。
技术介绍
1、共轭聚合物因其具有优异溶液加工特性、机械性能和可大面积制备等诸多优点受到广泛关注，其中聚(3-烷基噻吩)(p3at)作为典型的一类共轭聚合物因其优异的光电性能而被广泛应用于有机场效应晶体管(ofet)、有机发光二极管(oled)、有机太阳能电池(opv)等有机光电器件中。p3at的凝聚态结构(多晶型、结晶取向、形貌)等对有机光电器件的性能至关重要。虽然多晶现象在半结晶性共轭聚合物不太常见，但在聚(3-丁基噻吩)(p3bt)共轭聚合物就表现出两种主要的多晶型，form i是最常见的晶型，其侧链呈非交叉式排列且具有更大的侧链堆积距离，而p3bt的form ii的球晶形貌具有更紧密的侧链交错排列，因此侧链堆积距离更小，需要控制缓慢的结晶才能形成，p3bt共轭聚合物的晶型结构直接影响到其光电性质。
2、迄今为止，通过调整分子量(mw)、区域规整性、多分散性(pdi)等分子特性或加工条件(如压力、结晶温度、溶剂蒸汽处理、热处理)等来调控p3bt共轭聚合物固态薄膜的多晶态结构已经被广泛研究。但上述调控方法都是基于复杂的工艺条件与分子结构设计，费时费力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物材料及其晶型结构的调控方法，对于提高聚噻吩类共轭聚合物在有机场效应晶体管、有机光电二极管及有机太阳能电池等多
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术第一方面提供一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，包括以下步骤：
4、通过改变聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物溶液的浓度至目标值，使聚(3-丁基噻吩)(p3bt)共轭聚合物实现由共轭主链间的侧链间距更长的form i晶型结构到更强侧链缠结的form ii晶型结构的转变。
5、进一步地，所述聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物的分子结构式为：
6、
7、进一步地，所述聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物的数均分子量为3092kg/mol。
8、进一步地，所述聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物溶液的溶剂为甲苯。
9、进一步地，所述form i晶型结构的获取方式为：将聚(3-丁基噻吩)的聚合物溶液浓度调整至低浓度目标值，以此制备的聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物薄膜为共轭主链间的侧链间距更长的form i晶型结构。
10、进一步地，所述聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物薄膜的获取方式具体为：
11、(a)将p3bt共轭聚合物加入到样品瓶中，将甲苯溶剂加入到装有聚合物的样品瓶中，通过改变聚合物与溶剂的比例，配制成1mg/ml的p3bt甲苯聚合物溶液；
12、(b)将上述p3bt甲苯聚合物溶液加热搅拌达至完全溶解状态；
13、(c)将完全溶解的p3bt甲苯聚合物溶液冷却到室温；
14、(d)将冷却到室温的p3bt聚合物溶液移取滴加到方形硅片上，在通风橱内常温下经溶剂挥发形成均匀的固态薄膜，在此1mg/ml聚合物溶液浓度下形成的固态薄膜形成共轭主链间的侧链间距更长的form i晶型结构。
15、进一步地，所述form ii晶型结构的获取方式为：
16、所述form ii晶型结构的获取方式为：将聚(3-丁基噻吩)的聚合物溶液浓度调整至高浓度目标值，以此制备的聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物薄膜为侧链缠结更加紧密的formii的晶型结构。
17、进一步地，form ii晶型结构的获取方式为：
18、(a)将p3bt共轭聚合物加入到甲苯溶剂中，通过改变聚合物与溶剂的比例，配制成20mg/ml的p3bt甲苯聚合物溶液；
19、(b)将上述p3bt甲苯聚合物溶液加热搅拌达到完全溶解状态；
20、(c)将完全溶解的p3bt甲苯聚合物溶液冷却到室温；
21、(d)将冷却到室温的p3bt聚合物溶液移取滴加到方形硅片上，在通风橱内常温下经溶剂挥发形成固态薄膜，以此在20mg/ml形成的固态薄膜分子链排列为侧链缠结更加紧密的form ii的晶型结构。
22、本专利技术第二方面提供一种如上述制备方法得到的form i晶型结构的聚(3-丁基噻吩)材料。
23、本专利技术第三方面提供一种如上述制备方法得到的form ii晶型结构的聚(3-丁基噻吩)材料。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下技术优势：
25、1、本技术方案所使用的共轭聚合物p3bt溶解性良好，溶剂采用甲苯溶剂，此方法仅需改变浓度便可实现晶型转变，具有操作简单的优势。
26、2、本技术方案设计了一套严密的晶型结构转变逻辑及对应的操作手段，其中将p3bt共轭聚合物在配制成1mg/ml的甲苯溶液形成的固态薄膜为form i晶型，当配制成20mg/ml形成的p3bt甲苯溶液形成的固态薄膜为form ii晶型，配制的浓度低于20mg/ml，高于1mg/ml时，仅可实现form i与form ii的晶型共存形式，不能形成纯的晶型结构。
27、3、本技术方案中通过调节配制的p3bt共轭聚合物甲苯溶液的浓度来调控共轭聚合物p3bt的晶型结构的方法操作简单，避免了费时费力的工艺条件和分子设计，对于提高聚噻吩类共轭聚合物在有机场效应晶体管、有机光电二极管及有机太阳能电池等多种有机光电器件中的应用性能具有重大意义。
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1.一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，其特征在于，所述聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物的分子结构式为：
3.根据权利要求1所述的一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，其特征在于，所述聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物的数均分子量为3092kg/mol。
4.根据权利要求1所述的一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，其特征在于，所述聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物溶液的溶剂为甲苯。
5.根据权利要求1所述的一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，其特征在于，所述Form I晶型结构的获取方式为：将聚(3-丁基噻吩)的聚合物溶液浓度调整至低浓度目标值，以此制备的聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物薄膜为共轭主链间的侧链间距更长的Form I晶型结构。
6.根据权利要求4所述的一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，其特征在于，所述聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物薄膜的获取方式具体
7.根据权利要求1所述的一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，其特征在于，所述Form II晶型结构的获取方式为：
8.根据权利要求7所述的一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，其特征在于，Form II晶型结构的获取方式为：
9.一种如权利要求5或6中所述制备方法得到的Form I晶型结构的聚(3-丁基噻吩)材料。
10.一种如权利要求7或8中所述制备方法得到的Form II晶型结构的聚(3-丁基噻吩)材料。
...【技术特征摘要】
1.一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，其特征在于，所述聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物的分子结构式为：
3.根据权利要求1所述的一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，其特征在于，所述聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物的数均分子量为3092kg/mol。
4.根据权利要求1所述的一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，其特征在于，所述聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物溶液的溶剂为甲苯。
5.根据权利要求1所述的一种调控聚(3-丁基噻吩)共轭聚合物晶型结构的方法，其特征在于，所述form i晶型结构的获取方式为：将聚(3-丁基噻吩)的聚合物溶液浓度调整至低浓度目标...
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