一种聚合物光伏材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚合物光伏材料及其制备方法和应用，所述聚合物光伏材料具有如式(I)所示的结构式，其中，X选自F、Cl或H；R1、R2分别选自Cl或COOR4，R1和R2不相同；R3、R4分别独立地选自直链烷基、含乙烯基的直链烷基、支链烷基、硅烷基、酯基、醚基、硫醚基、聚乙二醇基；n为1～5000的自然数。本发明专利技术中的聚合物光伏材料含有氯酯单噻吩类衍生物，由于强拉电子基团氯原子与酯基的引入，使得氯酯单噻吩类衍生物具有更强电负性，从而使聚合物光伏材料具有更加蓝移的吸收和更低的分子HOMO能级，有利于提高载流子迁移率和聚合物太阳能电池的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏材料领域，具体涉及一种聚合物光伏材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、目前全聚合物太阳能电池(all-pscs)以其良好的光稳定性、热稳定性、机械稳定性而备受学术界和工业界的关注。随着非富勒烯受体的飞速发展，能量转换效率(pce)已经超过10％。然而，与非富勒烯受体的蓬勃发展形成鲜明对比的是，匹配的、优秀的聚合物给体的发展滞后。到目前为止，只有少数聚合物给体，例如：pm6、d18及其衍生物在all-pscs中可以实现超过10％的高效率，但是这些给体材料往往合成复杂，成本高昂，不利于商业化的进程。

2、噻吩及其衍生物是有机电子领域最基础，最重要的构建单元，通过对噻吩的功能化设计更是使其在有机太阳能电池领域内大放光彩。对于噻吩功能化设计的主要方法就是在噻吩的β位上，引入吸电子基团，以降低给体材料的最高已占据轨道(homo)能级，从而与非富勒烯受体材料更加匹配。其中主要的吸电子基团为酯和卤素原子。然而给体材料中噻吩含量的增加会对能级优化产生负面影响，并且会增大材料的结晶性导致给受体材料之间的混溶性变差，使其器件性能下降。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种聚合物光伏材料，其特征在于：具有如式(I)所示的结构式：

2.根据权利要求1所述的聚合物光伏材料，其特征在于：R3、R4分别独立地选自：

3.根据权利要求1所述的聚合物光伏材料，其特征在于：R4为甲基，X为H，R3为(C2H5)(C4H9)CHCH2-。

4.根据权利要求1～3任一项所述的聚合物光伏材料，其特征在于：所述聚合物光伏材料的分子量为40～60kDa。

5.权利要求1～4任一项所述的聚合物光伏材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

6.一种聚合物太阳能电池，其特征在于：包括活性材料层；所述活性材料层中含有权...

【技术特征摘要】

1.一种聚合物光伏材料，其特征在于：具有如式(i)所示的结构式：

2.根据权利要求1所述的聚合物光伏材料，其特征在于：r3、r4分别独立地选自：

3.根据权利要求1所述的聚合物光伏材料，其特征在于：r4为甲基，x为h，r3为(c2h5)(c4h9)chch2-。

4.根据权利要求1～3任一项所述的聚合物光伏材料，其特征在于：所述聚合物光伏材料的分子量为40～60kda。

5.权利要求1～4任一项所述的聚合物光伏材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

6.一种聚合物太阳能电池，其特征在于：包括活性材料层；所述活性材料层中含有权利要求1～4任一项所述的聚合物光伏材料。

7.根据权利要求6所述的聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙会靓，李贺楠，梁啟明，马苏翔，卢俊逸，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：