一種含噻吡嗪基的聚合物及其制備方法和有機太陽能電池器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機半導(dǎo)體領(lǐng)域，其公開了一種含噻吡嗪基的聚合物及其制備方法和有機太陽能電池器件；該主體材料的結(jié)構(gòu)通式如下：式中，R1，R2均為C1～C20的烷基，n為16-100的整數(shù)。本發(fā)明的含噻吡嗪基的聚合物中，噻吡嗪（TPz）基聚合物具有較高空穴遷移率、帶隙較窄及對太陽光有較高的吸收系數(shù)和較寬的吸收范圍等優(yōu)點，非常有潛力應(yīng)用于有機太陽能電池中；苯并二噻吩(BDT)具有易修飾的光物理性質(zhì)，其共聚合物顯示出了優(yōu)良的光伏性能，將TPz與BDT通過Stille偶聯(lián)方法共聚制備的聚合物應(yīng)用于太陽能電池中可以解決有機電致發(fā)光器件低效率問題。
【專利說明】一種含噻吡嗪基的聚合物及其制備方法和有機太陽能電池 器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機半導(dǎo)體材料領(lǐng)域，尤其涉及一種含噻吡嗪基的聚合物及其制備方 法。本發(fā)明還涉及一種使用該含噻吡嗪基的聚合物作為活化層電子給體材料的有機太陽能 電池器件。
【背景技術(shù)】
[0002] 利用廉價材料制備低成本、高效能的太陽能電池一直是光伏領(lǐng)域的研究熱點和難 點。有機半導(dǎo)體材料以其原料易得、價格低廉、工藝簡單、穩(wěn)定性強、光伏效應(yīng)良好等優(yōu)點 備受關(guān)注。自 1992 年 N.S. Sariciftci J. Heeger，et al. Science, 1992, 258, 1474)上報道共軛聚合物與C6tl之間的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn) 移現(xiàn)象后，有機聚合物太陽能電池逐漸成為研究的熱點。近年來這方面的研究取得了飛速 的發(fā)展，但是有機聚合物太陽能電池仍比無機太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率低得多。為了使有機 聚合物太陽能電池得到實際的應(yīng)用，開發(fā)具有較高能量轉(zhuǎn)換效率的新型材料仍是這一領(lǐng)域 的首要任務(wù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 基于上述問題，本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種轉(zhuǎn)化效率高的含噻吡嗪基的 聚合物。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] 本發(fā)明提供的一種含噻吡嗪基的聚合物，其結(jié)構(gòu)通式如下：
[0006]
【權(quán)利要求】
1. 一種含噻吡嗪基的聚合物，其特征在于，其結(jié)構(gòu)通式如下：
式中，Rp R2均為Ci?C2(l的烷基，η為16-100的整數(shù)。
2. -種含噻吡嗪基的聚合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 分別提供如下結(jié)構(gòu)式表示的化合物Α和Β，
在無氧環(huán)境下，將摩爾比為1:1?1. 2的化合物A和B添加入含有催化劑的有機溶劑 中溶解，于70?130° C下進行Stilie耦合反應(yīng)6?60小時，降溫后停止聚合反應(yīng)，分離 提純反應(yīng)液，得到如下結(jié)構(gòu)通式的所述含噻吡嗪基的聚合物：
式中，&，R2均為Q?C2(l的烷基，η為16-100的整數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含噻吡嗪基的聚合物的制備方法，其特征在于，所述催化劑 為雙三苯基膦二氯化鈀，四三苯基膦鈀；所述催化劑與所述化合物Α的摩爾比為1:20? 1:100。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含噻吡嗪基的聚合物的制備方法，其特征在于，所述催化劑 為摩爾比為1:4?8的醋酸鈕1與三鄰甲苯基膦混合物,或者摩爾比為1:4?8的三二氦節(jié) 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；所述催化劑與所述化合物A 的摩爾比為1:20?1:100。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含噻吡嗪基的聚合物的制備方法，其特征在于，所述有機溶 劑選自甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含噻吡嗪基的聚合物的制備方法，其特征在于，Stille耦合 反應(yīng)溫度為90?120°C下、反應(yīng)時間為24?48小時。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含噻吡嗪基的聚合物的制備方法，其特征在于，分離提純反 應(yīng)液包括步驟： 反應(yīng)停止后，向反應(yīng)液中加入甲醇沉析，通過索氏提取器過濾之后依次用甲醇和正己 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粉末，收集后的粉末再在 真空下50° C干燥24h后，得到所述含噻吡嗪基的聚合物。
8. -種有機太陽能電池器件，其特征在于，其活化層的電子給體材料采用如下結(jié)構(gòu)式 的含噻吡嗪基的聚合物：
式中，&，R2均為Q?C2(l的烷基，η為16-100的整數(shù)。
【文檔編號】C08G61/12GK104292427SQ201310305903
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】周明杰, 張振華, 王平, 鐘鐵濤 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