含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物，結(jié)構(gòu)式如下：其中，n為1~60的自然數(shù)；R1和R2為H、C1~C10的烷基、C1~C10的烷氧基；R3為C1~C16的烷基；R4和R5為H、C1~C16的烷基。上述共軛聚合物具有光吸收范圍寬、載流子遷移率高、溶解性好等特性，能應(yīng)用于有機(jī)太陽能電池、有機(jī)電致發(fā)光、有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管等領(lǐng)域中。此外，本發(fā)明還提供一種含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物的制備方法。
【專利說明】含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)半導(dǎo)體材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)太陽能電池由于具有無機(jī)太陽能電池?zé)o法比擬的一些優(yōu)點(diǎn)，如成本低廉、制作工藝簡單、產(chǎn)品重量輕、可大面積柔性制備等優(yōu)點(diǎn)而作為一種具有潛力的可再生能源受到人們的廣泛關(guān)注。
[0003]人們一直致力于解決有機(jī)太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率低的問題，雖然有機(jī)太陽能電池的性能有了穩(wěn)步提高，其能量轉(zhuǎn)換效率已接近10%，但是有機(jī)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率比無機(jī)太陽能電池還是要低很多。因此，要想實(shí)現(xiàn)有機(jī)太陽能電池的商業(yè)化，開發(fā)新型的有機(jī)半導(dǎo)體材料對(duì)于提高有機(jī)太陽能電池的效率具有重要意義。
[0004]有機(jī)半導(dǎo)體材料的種類繁多，其中，共軛聚合物類有機(jī)半導(dǎo)體材料因在設(shè)計(jì)和器件制造工藝上的進(jìn)步，使得聚合物太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)取得較大提高。聚合物太陽能電池未來面臨的挑戰(zhàn)之一就是合成新型的共軛聚合物材料，而共軛聚合物材料需要具備以下特點(diǎn):(a)良好的溶解性，有利于溶劑加工，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；(b)對(duì)整個(gè)太陽光光譜有寬而強(qiáng)的吸收；(C)高的載流子遷移率，有利于載流子傳輸。其中，如何拓寬共軛聚合物材料的光吸收范圍，使其光吸收范圍最大程度地覆蓋整個(gè)太陽光光譜對(duì)提高有機(jī)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提供一種光`吸`收范圍寬的含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物及其制備方法。
[0006]一種含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物，結(jié)構(gòu)式如下:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物，結(jié)構(gòu)式如下:
2.一種含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物的制備方法，包括如下步驟: 提供化合物A和化合物B，所述化合物A的結(jié)構(gòu)為:

3.如權(quán)利要求2所述的含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、甲苯或四氫呋喃。
4.如權(quán)利要求2所述的含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物的制備方法，其特征在于，所述分離純化的步驟為: 將反應(yīng)后得到的混合液減壓蒸發(fā)除去過量的溶劑，再加入至甲醇中進(jìn)行沉降，抽濾，用甲醇洗滌沉淀，收集沉淀并蒸發(fā)除去多余的甲醇，之后過氧化鋁柱層析，用氯仿淋洗，過柱后產(chǎn)物用甲醇沉降，抽濾，所得的固體物用丙酮索氏提取三天，最后用甲醇沉降，抽濾，真空泵下抽過夜即得到所述含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物。
5.如權(quán)利要求2所述的含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物的制備方法，其特征在于，所述化合物A采用如下步驟制備: 提供具有如下結(jié)構(gòu)式的化合物C:
6.如權(quán)利要求5所述的含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物的制備方法，其特征在于，所述化合物C采用如下步驟制備: 提供具有如下 結(jié)構(gòu)式的化合物D:
7.如權(quán)利要求6所述的含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物的制備方法，其特征在于，所述化合物D采用如下步驟制備: 提供化合物E和F，所述化合物E的結(jié)構(gòu)式如下:
8.如權(quán)利要求7所述的含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物的制備方法，其特征在于，所述催化劑為Pd (PPh3) 2Cl2、Pd (PPh3) 4或Pd2 (dba) 3與P (o-Tol) 3的混合物；化合物A與化合物B反應(yīng)過程中，所述催化劑的用量為化合物A的摩爾量的0.01%~5% ;化合物E與化合物F的反應(yīng)過程中，所述催化劑的用量為化合物E的摩爾量的0.01%~5%。
9.如權(quán)利要求7所述的含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物的制備方法，其特征在于，所述化合物E采用如下步驟制備: 提供具有如下結(jié)構(gòu)式的化合物G:
10.如權(quán)利要求1所述的含異靛藍(lán)-二苯并噻吩苯并二噻吩的共軛聚合物在聚合物太陽能電池器件、有機(jī)電致發(fā)光器件、有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管、有機(jī)光存儲(chǔ)及有機(jī)激光中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08G61/12GK103865041SQ201210535024
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月12日
【發(fā)明者】周明杰, 管榕, 李滿園, 黃佳樂, 黎乃元 申請(qǐng)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