本发明专利技术公开了一种含二噻吩噻咯类共轭聚合物及其制备方法和应用，其分子结构通式为下述(I)，式中，x+y＝1、0＜x≤0.5，1＜n≤150的任一正整数，R1、R2为C1～C15的烷基，R3、R4为-H、C1～C15烷基、C1～C15烷氧基、含烷基或/和烷氧基噻吩基团、含烷基芴基团、含烷基咔唑基团、含烷基苯环基团中的至少一种。本发明专利技术的含二噻吩噻咯类共轭聚合物能隙低，扩宽了吸收光的带宽，增强了还原电势，改善了电荷的传输性质，有较强的化学和结构可修饰性。该聚合物制备方法简单、产率高，易于操作和控制，并适用于太阳能电池等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机化合物合成
，具体的说是涉及一种含二噻吩噻咯类共轭聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
利用廉价材料制备低成本、高效能的太阳能电池一直是光伏领域的研究热点和难点。目前用于地面的硅太阳能电池由于生产工艺复杂、成本高，使其应用受到限制。为了降低成本，拓展应用范围，长期以来人们一直在寻找新型的太阳能电池材料。聚合物太阳能电池因为原料价格低廉、质量轻、柔性、生产工艺简单、可用涂布、印刷等方式大面积制备等优点而备受关注，如果能够将其能量转化效率提高到接近商品硅太阳能电池的水平，其市场前景将是非常巨大的。自1992年N. S. Sariciftci等在SCIENCE上报道共轭聚合物与C6tl 之间的光诱导电子转移现象后，人们在聚合物太阳能电池方面投入了大量研究，并取得了飞速的发展。目前，聚合物太阳能电池的研究主要集中于给体、受体共混体系，采用PTB7与 PC71BM共混体系的能量转化效率已经达到7. 4%，但是仍比无机太阳能电池的转换效率低得多，限制性能提高的主要制约因素有有机半导体器件相对较低的载流子迁移率，器件的光谱响应与太阳辐射光谱不匹配，高光子通量的红光区没有被有效利用以及载流子的电极收集效率低等。为了使聚合物太阳能电池得到实际的应用，开发新型的材料，大幅度提高其能量转换效率仍是这一研究领域的首要任务。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种含二噻吩噻咯类共轭聚合物，该聚合物能隙低，增加了载流子迁移率，扩宽了吸收光的带宽，增强了还原电势，改善了电荷的传输性质，有较强的化学和结构可修饰性。本专利技术的另一目的在于提供一种简单、产率高，易于操作和控制的含二噻吩噻咯类共轭聚合物的制备方法。本专利技术进一步的目的在于提供上述含二噻吩噻咯类共轭聚合物在有机光电材料、 聚合物太阳能电池、有机电致发光、有机场效应晶体管、有机光存储、有机非线性材料或/ 和有机激光领域中的应用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下—种含二噻吩噻咯类共轭聚合物，其分子结构通式为下述(I)权利要求1.一种含二噻吩噻咯类共轭聚合物，其分子结构通式为下述(I)2.根据权利要求1所述的含二噻吩噻咯类共轭聚合物，其特征在于 所述的含烷基或/和烷氧基噻吩基团为下述分子结构通式中的任一种，式中，&、I 6、R7、 R8> R9> R10选自C1 C15的烷基或/和C1 C15的烷氧基，3. 一种含二噻吩噻咯类共轭聚合物制备方法，包括如下步骤分别提供如下结构式表示的化合物A、B、C，4.根据权利要求3所述的含二噻吩噻咯类共轭聚合物制备方法，其特征在于所述化合物C的制备方法包含如下步骤在0 78°C下，弱碱性条件下，将二酮类化合物与3，4- 二胺基噻吩·氯化氢按摩尔比为1 0. 1 10进行脱水反应1 Mh，制得2，3-双取代-噻吩并吡嗪；在0 70°C下，将2，3-双取代-噻吩并吡嗪与N-溴代丁二酰亚胺按摩尔比为1 0. 1 10进行溴化反应1 48h，制得所述的化合物C。5.根据权利要求4所述的含二噻吩噻咯类共轭聚合物制备方法，其特征在于所述脱水反应的溶剂为甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的至少一种；所述脱水反应中弱碱性的弱碱是三乙胺、碳酸钠中的至少一种，所述弱碱用量与二酮类化合物用量按摩尔比为2 50 1 ；所述溴化反应的溶剂为四氢呋喃、氯仿与乙酸体积比1 0. 1 10的混合液、N，N-二甲基甲酰胺中的至少一种。6.根据权利要求3所述的含二噻吩噻咯类共轭聚合物制备方法，其特征在于所述的耦合反应还添加有催化剂，其添加量为化合物A摩尔百分比的0. 05% 50% ；所述的催化剂为有机钯催化剂或有机钯催化剂与有机膦配体的混合物。7.根据权利要求6所述的含二噻吩噻咯类共轭聚合物制备方法，其特征在于所述的有机钯催化剂为 Pd2 (dba) 3/P (o-Tol) 3、Pd (PPh3) 4、Pd (PPh3) 2C12 中的至少一种；所述的有机钯催化剂与有机膦配体的混合物摩尔比为1 2 20。8.根据权利要求3所述的含二噻吩噻咯类共轭聚合物制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为四氢呋喃、乙二醇二甲醚、苯或甲苯中的一种或多种；所述耦合反应的反应温度为40 120°C，时间为M 72小时。9.根据权利要求3所述的含二噻吩噻咯类共轭聚合物制备方法，其特征在于所述的耦合反应是在无氧环境中进行。10.根据权利要求1至2任一项所述的含二噻吩噻咯类共轭聚合物在有机光电材料、聚合物太阳能电池、有机电致发光、有机场效应晶体管、有机光存储、有机非线性材料或/和有机激光领域中的应用。全文摘要本专利技术公开了一种含二噻吩噻咯类共轭聚合物及其制备方法和应用，其分子结构通式为下述(I)，式中，x+y＝1、0＜x≤0.5，1＜n≤150的任一正整数，R1、R2为C1～C15的烷基，R3、R4为-H、C1～C15烷基、C1～C15烷氧基、含烷基或/和烷氧基噻吩基团、含烷基芴基团、含烷基咔唑基团、含烷基苯环基团中的至少一种。本专利技术的含二噻吩噻咯类共轭聚合物能隙低，扩宽了吸收光的带宽，增强了还原电势，改善了电荷的传输性质，有较强的化学和结构可修饰性。该聚合物制备方法简单、产率高，易于操作和控制，并适用于太阳能电池等领域。文档编号H01L51/54GK102206330SQ201010140369公开日2011年10月5日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日专利技术者周明杰, 许二建, 黄杰 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种含二噻吩噻咯类共轭聚合物，其分子结构通式为下述（Ｉ）：式中，ｘ＋ｙ＝１、０＜ｘ≤０．５，１＜ｎ≤１５０的任一正整数，Ｒ１、Ｒ２为Ｃ１～Ｃ１５的烷基，Ｒ３、Ｒ４选自－Ｈ、Ｃ１～Ｃ１５的烷基、Ｃ１～Ｃ１５的烷氧基、含烷基或／和烷氧基噻吩基团、含烷基芴基团、含烷基咔唑基团、含烷基苯环基团中的至少一种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，黄杰，许二建，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94
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