共轭聚合物制造技术

本发明专利技术涉及含有基于苯并[2,1,3]噻二唑-5,6-二羧酸二酯的重复单元的新型共聚物、单体及它们的制备方法，它们在有机电子(OE)器件、尤其是有机光伏(OPV)器件中作为半导体的用途，以及涉及包含这些聚合物的OE和OPV器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有基于苯并[2，1,3]噻二唑_5，6-二羧酸二酯的重复单元的新型聚合物、单体及它们的制备方法，它们在有机电子(OE)器件、尤其是有机光伏(OPV)器件中作为半导体的用途，以及涉及包含这些聚合物的OE和OPV器件。
技术介绍
近年来存在着对于共轭的、半导体聚合物用于电子应用的增长的兴趣。一个特别重要的领域是有机光伏器件(OPV)。已经发现了共轭的聚合物在OPV中的用途，因为它们容许通过溶液加工技术如旋转铸模、浸溃涂覆或喷墨印刷来制造器件。与用于制造无机薄膜器件的蒸发技术相比，溶液加工可以更廉价且更大规模地进行。目前，基于聚合物的光伏器件达到最高至8%的效率。共轭聚合物作为太阳能的主要吸收剂，因此低带隙是理想聚合物设计的基本要求以吸收最大值的太阳光谱。通常使用的缩小共轭聚合物的带隙的策略是利用聚合物骨架内部的由富电子给体单元和缺电子受体单元组成的交替共聚物。现有技术中已知并且当用于共聚物中时已经显示良好的光伏特性的受体单元是2，I, 3-苯并噻二唑(BTZ)(参见J.Chen, Y.Cao, Acc.Chem.Res.，2009，42(11), 1709):

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.04 EP 10009200.61.包含一种或多种相同或不同的式I重复单元的聚合物2.根据权利要求1的聚合物，其中式I中的R1和R2选自具有I至35个C原子的直链、支化或环状烷基，其中一个或多个不相邻的(:原子任选被-0-、-5-、-(:(0)-、-(:(0)-0-、-0-〇(O)-、-O-C(O)-O-, -CR0=CR00-或者-C = C-代替并且其中一个或多个H原子任选被F、Cl、Br、I或CN代替，或者表示未取代的或被一个或多个非芳族基团R3取代的具有4至30个环原子的芳基、杂芳基、芳氧基 、杂芳氧基、芳基羰基、杂芳基羰基、芳基羰基氧基、杂芳基羰基氧基、芳氧基羰基或杂芳氧基羰基，其中 R3 每次出现时相同或不同地是 F、Br、Cl、-CN、_NC、-NCO, -NCS, -0CN、-SCN、-C(O)NR0R00, -C (O) X。、-C (O) R°、-NH2, -NR0R00, _SH、-SR0, -SO3H, -SO2R0, -OH、-NO2, -CF3> -SF5,任选取代的甲硅烷基，任选取代且任选包含一个或多个杂原子的具有I 一 40个C原子的碳基或烃基，或者P-Sp-， R0和R°° 彼此独立地是H或任选取代的CV4tl碳基或烃基， P 是可聚合或可交联基团， Sp 是间隔基团或单键，并且 X0 是齒素。3.根据权利要求1或2的聚合物，其选自式I1-[(Ar1-U-Ar2)x-(Ar3)yJn-1I 其中 U 每次出现时相同或不同地是如权利要求1中定义的式I单元， Ar1、Ar2、Ar3每次出现时相同或不同并且彼此独立地是任选取代的芳基或杂芳基，其优选被一个或多个如权利要求2中定义的基团R3取代，并且Ar1和Ar2中的一个或两个还可以表示单键， Y1和Y2 彼此独立地是H、F、Cl或CN， X 每次出现时相同或不同地为0、1或2，其中在至少一个重复单元，即在至少一个单元-[(Ar1-U-Ar2)x-(Ar3)y]_ 中，χ 为 I, Y 每次出现时相同或不同地为O、I或2，η 为>1的整数。4.根据权利要求1一 3的一项或多项的聚合物，其选自式IIaR4-[ (Ar1-U-Ar2) x- (Ar3) y]n-R5 IIa 其中U、Ar1' η、X和y具有权利要求3的含义，并且 R4和R5彼此独立地具有权利要求2中R3的含义之一，或者表示H、-CH2CU-CHO、-CH=CH2、-SiR’ R’’R’’’、-SnR’ R’’ R’’ ’、-BR’ R’’、-B (OR，) (OR，’)、_B (OH) 2 或 P_Sp，其中 P 和 Sp 如权利要求2中所定义，R’、R’ ’和R’ ’ ’彼此独立地具有权利要求2中R°的含义之一，以及R’、R’’和R’’’中的两个也可以与它们连接的杂原子一起形成环。5.根据权利要求3或者4的聚合物，其中Ar1和Ar2彼此独立地选自噻吩_2，5-二基、噻唑-2，5- 二基、硒吩-2，5- 二基、呋喃-2，5- 二基、噻吩并[3，2_b]噻吩-2，5- 二基、噻吩并[2，3-b]噻吩-2，5- 二基、硒吩并[3，2-b]硒吩-2，5- 二基、硒吩并[2，3_b]硒吩-2，5- 二基、硒吩并[3，2-b]噻吩-2，5- 二基，和硒吩并[2，3-b]噻吩-2，5- 二基，所有这些是未取代的或者被如权利要求2中定义的R3单或多取代的，并且Ar1和Ar2中的一个还可以表示单键。6.根据权利要求3— 5的一项或多项的聚合物，其中Ar3每次出现时相同或不同地选自1，4-亚苯基、2，3- 二氛基_1，4-亚苯基、2，5- 二氛基、2，3- 二氣_1，4-亚苯基、2，5- 二氟-1，4-亚苯基、2，3，5，6-四氟、3，4- 二氟噻吩-2，5- 二基、吡啶-2，5- 二基、嘧啶-2，5- 二基、萘-2，6- 二基、噻吩-2，5- 二基、硒吩-2，5- 二基、噻吩并[3，2-b]噻吩-2，5- 二基、...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·米歇尔，S·蒂尔尼，N·布劳因，F·E·梅耶，M·卡拉斯科奥罗斯科，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
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