本发明专利技术属于光电子材料领域，其公开了一类苝四羧酸二酰亚胺共聚物，其具有以下结构式(I)；式中，n为1～100之间的整数；R1，R2，R3为氢、C1～C20的烷基、C1～C20烷氧基或者苯基；R4、R5为C1～C20的烷基。本发明专利技术还提供一类苝四羧酸二酰亚胺共聚物的制备方法及其应用。本发明专利技术的含双苯基噻咯单元苝四羧酸二酰亚胺溶解性能好、载流子迁移率高，吸光度强，对光吸收范围宽，提高了其对太阳光的利用率，其制备方法工艺简单、产率高、易于操作和控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种共聚物，更具体的涉及一类茈四羧酸二酰亚胺共聚物。本专利技术还涉及一类茈四羧酸二酰亚胺共聚物的制备方法及其应用。
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(N. SSariciftci, L. Smilowitz, A. J. Heeger, et al. Science, 1992,258,1474)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% (Y.Liang et al.，Adv. Mater. ；DOI 10. 1002/adma. 200903528)，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。茈四羧酸二酰亚胺及其衍生物具有大的共苯环平面结构和两个亚胺环结构，在可见光区域有很强的吸收，具有较高的光、热和环境稳定性，具有较高电子亲和能(较低的 LUMO能级)，并且由于其共轭大π键之间的π-π堆叠使沿堆叠方向具有很高的电子迁移率，因此，它在有机太阳电池等多种领域都显现出广阔的应用前景。但是，由于茈四羧酸二酰亚胺及其衍生物含有大的平面共轭体系和良好的分子共平面性，分子间大η键的相互作用很强，具有较大的晶格能，因而其溶解性较差，成膜加工性能较差，导致制备的器件很容易发生相分离问题，影响激子扩散的效率，从而导致能量的损失。另外，由于茈四羧酸二酰亚胺及其衍生物的吸收光谱主要集中在可见区，吸收范围还不够宽，与太阳光的发射光谱匹配度还不够高，不能有效地利用太阳光，也会降低有机太阳能电池的光电转换效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一类茈四羧酸二酰亚胺共聚物，用以解决上述问题。本专利技术的目的还在于提供一类茈四羧酸二酰亚胺共聚物的制备方法，以及该共聚物在聚合物太阳能电池，有机电致发光器件，有机场效应晶体管，有机光存储，有机非线性材料和有机激光材料等领域中的应用。本专利技术所述的一类茈四羧酸二酰亚胺共聚物具有以下结构(I)权利要求1. 一类茈四羧酸二酰亚胺共聚物，具有以下结构式(I)2. 一类茈四羧酸二酰亚胺共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤 无氧环境中，在催化剂和有机溶剂存在条件下，将结构式为3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂的添加量按摩尔比占总物质摩尔量的0. 01% 20%。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为有机钯或有机钯与有机膦配体的混合物。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述有机钯为Pd2(dba) 3、Pd (PPh3) 4 或Pd (PPh3)2Cl2中的至少一种；所述有机膦配体为P (O-Tol) 3。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述有机钯和有机膦配体的混合物中，有机钯与有机膦配体的摩尔比为1 1 20。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为四氢呋喃、乙二醇二甲醚、二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、苯或甲苯中的至少一种。8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述^ille偶合反应中，茈四羧酸二酰亚胺二溴代物和2，6-双三丁基锡-4，4- 二烷基二噻吩并噻咯衍生物的摩尔比为1 1 2 1 ；所述偶合反应温度为50 120°C、反应时间为M 72小时。9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述^ille偶合反应结束后，还包括对所述反应物进行纯化处理步骤将含反应物的溶液滴加到甲醇中，进行沉降处理，然后抽滤，甲醇洗涤，干燥，得含杂共聚物胶体；随后用甲苯溶解，得共聚物的甲苯溶液；将该甲苯溶液加入到二乙基二硫代氨基甲酸钠的水溶液中，80-100°C加热搅拌混合液，将混合液通过氧化铝的柱层析，分离出共聚物，然后氯苯淋洗，随后减压除去氯苯有机溶剂，最后用丙酮索氏提取共聚物，得到所述共聚物固体。10.一种如权利要求1所述的一类茈四羧酸二酰亚胺共聚物在聚合物太阳能电池，有机电致发光器件，有机场效应晶体管，有机光存储，有机非线性材料和有机激光材料等领域中的应用。全文摘要本专利技术属于光电子材料领域，其公开了一类苝四羧酸二酰亚胺共聚物，其具有以下结构式(I)；式中，n为1～100之间的整数；R1，R2，R3为氢、C1～C20的烷基、C1～C20烷氧基或者苯基；R4、R5为C1～C20的烷基。本专利技术还提供一类苝四羧酸二酰亚胺共聚物的制备方法及其应用。本专利技术的含双苯基噻咯单元苝四羧酸二酰亚胺溶解性能好、载流子迁移率高，吸光度强，对光吸收范围宽，提高了其对太阳光的利用率，其制备方法工艺简单、产率高、易于操作和控制。文档编号H01L51/46GK102372840SQ20101025220公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日专利技术者周明杰, 管榕, 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】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，黄杰，管榕，
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：
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