一種萘并二噻吩基共聚物及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)式如式（1）所示的萘并二噻吩基共聚物，其中，R1，R2為C1~C20的烷基，n為10~100之間的整數(shù)。該萘并二噻吩基共聚物通過化合物A萘并二噻吩衍生物與化合物B噻吩[3,4-c]并吡咯-4,6-二酮衍生物進(jìn)行Stille耦合反應(yīng)獲得。該聚合物結(jié)構(gòu)新穎，溶解性能良好，成膜性能優(yōu)良，熱穩(wěn)定性高，顯示出了優(yōu)良的光伏性能。另，本發(fā)明還提供了該萘并二噻吩基共聚物在聚合物太陽能電池和有機(jī)電致發(fā)光器件中應(yīng)用。
【專利說明】一種萘并二噻吩基共聚物及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種萘并二噻吩基共聚物及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]制備成本低、效能高的太陽能電池一直是光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。目前已商業(yè)化的硅太陽能電池由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高，應(yīng)用受到限制。為了降低成本，拓展應(yīng)用范圍，長期以來人們一直在尋找新型的太陽能電池材料。聚合物太陽能電池因為原料價格低廉、質(zhì)量輕、柔性、生產(chǎn)工藝簡單、可用涂布、印刷等方式大面積制備等優(yōu)點(diǎn)而具有優(yōu)越的市場前景。自 1992 年 N.S.Sariciftci 等在 SCIENCE (N.S Sariciftci, L.Smilowitz, A.J.Heeger, et al.Science, 1992，258，1474)上報道共軛聚合物與C60之間的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象后，人們在聚合物太陽能電池方面投入了大量研究，并取得了飛速的發(fā)展。
[0003]目前聚合物太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率仍然比硅太陽能電池低，原因之一是由于聚合物的載流子遷移率比無機(jī)單晶材料的遷移率低了好幾個數(shù)量級。而目前使用的共軛聚合物光電池材料的吸收光譜與太陽光譜不能很好地匹配，是導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)移效率低的另一重要原因。為進(jìn)一步提高聚合物太陽能電池的性能，可采用具有較寬吸收光譜的極窄帶隙聚合物做給體和受體，提高對太陽能的吸收利用。
[0004]因此，開發(fā)新的聚合物材料，提高光電材料的能量轉(zhuǎn)換效率對于有機(jī)太陽能電池的發(fā)展有重要意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種萘并二噻吩基共聚物，該聚合物結(jié)構(gòu)新穎，溶解性能良好，成膜性能優(yōu)良，熱穩(wěn)定性高，顯示出了優(yōu)良的光伏性能。本發(fā)明還提供了該聚合物的制備方法和應(yīng)用。
[0006]第一方面，本發(fā)明提供了一種萘并二噻吩基共聚物，所述萘并二噻吩基共聚物的結(jié)構(gòu)式如式(I)所示:
【權(quán)利要求】
1.一種萘并二噻吩基共聚物，其特征在于，所述萘并二噻吩基共聚物的結(jié)構(gòu)式如式(I)所示:
2.如權(quán)利要求1所述的萘并二噻吩基共聚物，其特征在于，所述R1,R2為C廣C12的烷基。
3.萘并二噻吩基共聚物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 分別提供如下結(jié)構(gòu)式表示的化合物A和化合物B:
4.如權(quán)利要求3所述的萘并二噻吩基共聚物的制備方法，其特征在于，所述R1,R2為crc12的烷基。
5.如權(quán)利要求3所述的萘并二噻吩基共聚物的制備方法，其特征在于，所述催化劑為有機(jī)鈀催化劑或有機(jī)鈀催化劑與有機(jī)膦配體形成的混合物，所述混合物中，所述有機(jī)鈀催化劑與有機(jī)膦配體的摩爾比為1:4~8。
6.如權(quán)利要求5所述的萘并二噻吩基共聚物的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)鈀催化劑為雙(三苯基磷)二氯化鈀或四(三苯基膦)鈀；所述混合物為三(二亞芐基丙酮)二鈀與2-雙環(huán)己基膦-2’，6’ - 二甲氧基聯(lián)苯混合物或者醋酸鈀與三鄰甲苯基膦混合物。
7.如權(quán)利要求5所述的萘并二噻吩基共聚物的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)鈀催化劑與所述化合物A的摩爾比為1:20-100。
8.如權(quán)利要求3所述的萘并二噻吩基共聚物的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為甲苯、N，N-二甲基甲酰胺和四氫呋喃中的一種。
9.如權(quán)利要求3所述的萘并二噻吩基共聚物的制備方法，其特征在于，進(jìn)一步包括對所述萘并二噻吩基共聚物的如下分離純化操作: 在反應(yīng)結(jié)束后，往反應(yīng)液中加入甲醇進(jìn)行沉析，再采用索氏提取器過濾，依次用甲醇和正己烷抽提，然后以氯仿為溶劑抽提至無色，收集氯仿溶液并旋干得到紅色粉末，真空干燥，即得純化后的萘并二噻吩基共聚物。
10.如權(quán)利要求1所述的萘并二噻吩基共聚物在聚合物太陽能電池和有機(jī)電致發(fā)光器件中的應(yīng)用 。
【文檔編號】C08G61/12GK103881066SQ201210566268
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月24日
【發(fā)明者】周明杰, 王平, 張振華, 張娟娟 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司