專利名稱：一種新型n-酯基取代聯(lián)噻吩并吡咯共軛聚合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于聚合物太陽(yáng)能電池電子給體材料的共軛聚合物，屬于聚合物太陽(yáng)能電池材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚合物太陽(yáng)能電池具有成本低、重量輕、可卷曲、便于攜帶的優(yōu)點(diǎn)，是最具有 前途的太陽(yáng)能電池。但是制約聚合物太陽(yáng)能電池發(fā)展的主要問(wèn)題在于充當(dāng)電子給體材料 的共軛聚合物材料的電化學(xué)能級(jí)匹配性差、空穴遷移率較低以及吸收光譜較窄。為了解 決這些問(wèn)題，采用具有并芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的D-A-D共軛聚合物能獲得拓寬的吸收光譜以及 較高的空穴遷移率，并且通過(guò)取代基結(jié)構(gòu)的精細(xì)修飾和調(diào)節(jié)，能夠獲得優(yōu)化的電化學(xué)特 性。對(duì)于充當(dāng)電子給體的共軛聚合物材料來(lái)說(shuō)，最高占據(jù)軌道能級(jí)HOMO和最低空 軌道LUMO之間的差值即為聚合物的禁帶寬度，這個(gè)值約小越好，這樣聚合物材料才能 盡可能多地吸收太陽(yáng)光，增加短路電流；此外HOMO能應(yīng)該盡可能低，這樣與電子受體 材料富勒烯衍生物配合使用時(shí)可以提高聚合物太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓。N-烷基取代聯(lián)噻吩并吡咯共軛聚合物，是一種具有良好性能的給體材料，已 經(jīng)在聚合物太陽(yáng)能電池中得到應(yīng)用。如Kazuhito Hashimoto (Macromolecules 2008, 41, 8302-8305)等將N-雙異辛基取代的聯(lián)噻吩并吡咯與4,7-雙(噻吩-2-基)-2,1,3-苯并 噻二唑進(jìn)行共聚，得到的D-A-D型共聚物(PDTPDTBT，見(jiàn)式IV)的最高占據(jù)軌道能級(jí)
(HOMO)為_(kāi)5.00eV，最低空軌道能級(jí)(LUMO)為_(kāi)3.43eV，與富勒烯衍生物PC61BM 制成的本體異質(zhì)結(jié)光伏器件的開(kāi)路電壓僅為0.52V，效率為2.18%。若能繼續(xù)降低N-取 代聯(lián)噻吩并吡咯共聚物的HOMO能，則光伏器件的開(kāi)路電壓能夠得到提高，因此器件的 效率仍能繼續(xù)提升；
權(quán)利要求
1. 一種新型N-酯基取代聯(lián)噻吩并吡咯共軛聚合物，其特征在于，具有如式I所示的 結(jié)構(gòu)，其中R為C6 C14的直鏈以及支鏈烷基；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N-酯基取代聯(lián)噻吩并吡咯共軛聚合物，其特征在于，R為正己基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N-酯基取代聯(lián)噻吩并吡咯共軛聚合物，其特征在于，R為異辛基。
4.權(quán)利要求1 3所述的N-酯基取代聯(lián)噻吩并吡咯共軛聚合物在聚合物太陽(yáng)能電池 電子給體材料制備中的應(yīng)用。
全文摘要
一種新型N-酯基取代聯(lián)噻吩并吡咯共軛聚合物，屬于聚合物太陽(yáng)能電池材料領(lǐng)域，具有如式I所示的結(jié)構(gòu)式，其中R為C6~C12的直鏈以及支鏈烷烴。利用該聚合物充當(dāng)聚合物太陽(yáng)能電池的電子給體材料，能夠有效地降低給體材料的HOMO能，獲得高開(kāi)路電壓的光伏器件，提升聚合物太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
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文檔編號(hào)C08G61/12GK102010500SQ20101053945
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者彭波, 韋瑋, 高潮 申請(qǐng)人:無(wú)錫菲迪光電技術(shù)有限公司