本发明专利技术公开了一种含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料、制备方法及其应用，有机半导体材料为以下通式的物质：制备方法包括(1)无水无氧、-70℃～-85℃条件下，将2，7-二溴-9，9-二烷基芴、正丁基锂与2-异丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷或双频哪醇合二硼反应得中间产物；(2)无氧条件下，将中间产物与9，10-二溴蒽或其衍生物、噻吩并[3，2-b]噻吩或其衍生物进行Suzuki反应即得最终产物。产品具有良好光热稳定性和成膜性、光电转换效率高。制备方法路线简单、工艺要求低。本发明专利技术材料在有机太阳能电池器件、有机场效应晶体管、有机电致发光器件等方面有应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料
，涉及一种高分子聚合物、制备方法及其应用，更具体的涉及一种含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料、制备方法及其应用。含芴、 蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料具体在有机太阳能电池、有机场效应晶体管、有机电致发光、有机光存储、有机非线性材料和有机激光等领域中有应用。
技术介绍
目前，高效率太阳能电池通常是以无机半导体为原料的硅晶太阳能电池，但硅晶太阳能电池由于生产过程工艺复杂、污染严重、耗能大、成本高，抑制了其商业化应用的发展。有机太阳能电池是一种新型的太阳能电池，其所采用的半导体材料相对于无机硅晶太阳能电池所采用的半导体材料来讲，克服了生产过程工艺复杂、价格昂贵、有毒污染严重等缺陷，有机半导体材料一方面由于有机材料的环境稳定性好、制备成本低、功能易于调制、 柔韧性及成膜性都较好；另一方面由于有机太阳能电池加工过程相对简单、可低温操作、器件制作成本较低等优点而备受关注，成为廉价和有吸引力的太阳能电池材料，能广泛应用在建筑、照明和发电等多种领域，具有重要的发展和应用前景。然而，到目前为止，有机太阳能电池的光电转换效率远远低于无机太阳能电池，阻碍了有机太阳能电池的应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中有机太阳能电池光电转换效率较低的缺陷，提供一种具有良好的光热稳定性和成膜性、光电转换效率高的含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料。本专利技术进一步要解决的技术问题在于，提供一种合成路线简单、工艺要求低的含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料的制备方法。本专利技术还要解决的技术问题在于，含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料在有机太阳能电池器件制造、有机场效应晶体管制造、有机电致发光器件制造、有机光存储器件制造、有机非线性材料制造和有机激光器件制造中的应用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料，为以下通式的物质权利要求1.-种含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料，其特征在于，为以下通式的物质2.根据权利要求1所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料，其特征在于， η为10 45的自然数；m为1 10的自然数。3.根据权利要求1所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料，其特征在于， 礼、&选自H、F、C1 C20的烷基，R3、R4选自氢、F、C1 C6的烷基。4.含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤(1)在无水无氧以及_70°C _85°C的条件下，将2，7- 二溴-9，9- 二烷基芴和正丁基锂加入溶剂中，再加入2-异丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2- 二杂氧戊硼烷或双频哪醇合二硼，反应12 48小时，得到产物2，7-双(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷基)-9，9- 二烷基芴；所述2，7- 二溴-9，9- 二烷基芴为5.根据权利要求4所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述2，7_ 二溴-9，9-二烷基芴和正丁基锂的摩尔比为·1.0 2.0 1.0 4.0 ；所述2-异丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷或双频哪醇合二硼的用量为2，7- 二溴-9，9- 二烷基芴摩尔量的2. 0 4. 0倍。6.根据权利要求4所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料的制备方法， 其特征在于，所述步骤(1)中，所述溶剂为四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷或乙酸乙酯。7.根据权利要求4所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述催化剂为Pd(PPh3)4、Pd2(dba)3/P(o-Tol)3或 Pd(PPh3)2Cl2 ；所述催化剂的用量为2，7_ 二 (4，4，5，5_四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷) 基-9，9-二烷基芴摩尔量的0.5% 10%。8.根据权利要求4所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料的制备方法， 其特征在于，所述步骤(2)中，所述碱为Na0H、Na2C03、NaHCO3或四乙基氢氧化铵；所述碱的用量为2，7- 二(4，4，5，5-四甲基-1，3，2- 二杂氧戊硼烷)基_9，9- 二烷基芴摩尔量的5 10倍。9.根据权利要求4所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料的制备方法， 其特征在于，所述步骤(2)中，所述溶剂为甲苯、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷、 三氯甲烷或乙酸乙酯。10.如权利要求1-3任一项所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料在有机太阳能电池器件制造、有机场效应晶体管制造、有机电致发光器件制造、有机光存储器件制造、有机非线性材料制造或有机激光器件制造中的应用。全文摘要本专利技术公开了一种含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料、制备方法及其应用，有机半导体材料为以下通式的物质制备方法包括(1)无水无氧、-70℃～-85℃条件下，将2，7-二溴-9，9-二烷基芴、正丁基锂与2-异丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷或双频哪醇合二硼反应得中间产物；(2)无氧条件下，将中间产物与9，10-二溴蒽或其衍生物、噻吩并噻吩或其衍生物进行Suzuki反应即得最终产物。产品具有良好光热稳定性和成膜性、光电转换效率高。制备方法路线简单、工艺要求低。本专利技术材料在有机太阳能电池器件、有机场效应晶体管、有机电致发光器件等方面有应用。文档编号C08G61/12GK102286141SQ20101020337公开日2011年12月21日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日专利技术者周明杰, 黄佳乐, 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】
１．一种含芴、蒽和噻吩并噻吩单元的有机半导体材料，其特征在于，为以下通式的物质：其中，ｎ为１～２００的自然数；ｍ为１～２０的自然数；ｘ、ｙ为正实数，且ｘ＋ｙ＝１；Ｒ１、Ｒ２选自Ｈ、Ｆ、Ｃ１～Ｃ４０的烷基、芳基或杂芳基；Ｒ３、Ｒ４选自氢、Ｆ、Ｃ１～Ｃ４０的烷基、Ｃ１～Ｃ４０的烷氧基、Ｃ６～Ｃ４０的芳基、Ｃ６－Ｃ４０的芳烷基、Ｃ６－Ｃ４０的芳基烷氧基。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，黄杰，黄佳乐，
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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