并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明一种并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物，其分子通式为：其中，R1、R2、R3和R4为C1~C20的烷基；n为1~100之间的整数。该并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的载流子迁移率较高、光谱响应较宽。进一步地，本发明还提供一种并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的制备方法和应用。
【专利说明】并三噻吩-苯并二(苯并砸二唑)共聚物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电材料领域，特别是涉及一种并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]制备成本低、效能高的太阳能电池一直是光伏领域的研究热点和难点。目前已商业化的硅太阳能电池由于生产工艺复杂、成本高，使其应用受到限制。为了降低成本，拓展应用范围，长期以来人们一直在寻找新型的太阳能电池材料。
[0003]聚合物太阳能电池因为原料价格低廉、质量轻、柔性、生产工艺简单、可用涂布、印刷等方式大面积制备等优点而具有优越的市场前景。虽然人们在聚合物太阳能电池方面投入了大量研究，并取得了飞速的发展，但目前聚合物太阳能电池的能量转换效率仍然比硅太阳能电池低，原因之一是聚合物的载流子迁移率比无机单晶材料的迁移率低了好几个数量级。目前所使用的共轭聚合物光电池材料的光谱响应较载，其吸收光谱与太阳光谱不能很好地匹配，是导致能量转移效率低的另一重要原因。
[0004]因此，载流子迁移率高、光谱响应宽的聚合物光电材料对于提高聚合物太阳能电池的性能至关重要。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要提供一种载流子迁移率较高、光谱响应较宽的并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物。
[0006]进一步，提供一种并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的制备方法和应用。
[0007]一种并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物，分子通式为:
[0008]
【权利要求】
1.一种并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物，其特征在于，分子通式为:
2.一种并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 提高化合物八和化合物8，其中，所述化合物八的结构式为:
3.根据权利要求2所述的并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三(二亚苄基丙酮)二钯、四(三苯基膦)钯或双三苯基磷二氯化钯。
4.根据权利要求2或3所述的并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，所述催化剂的摩尔量为所述化合物8的摩尔量的0.05%~20%。
5.根据权利要求2所述的并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，所述溶剂为四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙醚、苯或甲苯。
6.根据权利要求2所述的并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，所述化合物八采用如下方法制备: 提供化合物0和化合物0，所述化合物的结构式为:
7.根据权利要求6所述的并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，所述化合物采用如下方法制备: 将2-氨基-5-硝基苯胺与吡啶溶于二氯亚砜中，于801~901回流反应24小时，分离纯化后得到5-硝基-2, 1，3苯并噻二唑； 将所述5-硝基-2, 1，3苯并噻二唑与氢溴酸进行混合得到第一混合物，将所述第一混合物升温至1271回流，向所述第一混合物滴加液溴并回流4小时，分离纯化得到4，7- 二溴-5-硝基-2, 1，3苯并噻二唑； 将所述4，7- 二溴-5-硝基-2，1，3苯并噻二唑与铜粉加入队二甲基甲酰胺中，加热至1201反应3小时，分离纯化后得到4，4’ - 二溴-6, 6’ - 二硝基-联2，1，3苯并噻二唑； 将所述4，4’ -二溴-6, 6’ -二硝基-联2，1，3苯并噻二唑加入四氢呋喃中，然后加入氯化锡，升温至1001，加热回流10小时，分离纯化后得到4，4’ - 二溴-6, 6’ -二碘-联2，1，3-苯并噻二唑； 将所述4，4’ - 二溴-6, 6’ - 二碘-联2，1，3-苯并噻二唑加入乙醇中得到悬浮液，将所述悬浮液冷却至01，然后加入硼氢化钠，于室温下反应20小时，分离纯化后得到4，4’-二溴-6，6’ -二碘-联二(1, 2-苯二胺)； 将所述4，4’ - 二溴-6, 6’ - 二碘-联二( 1，2-苯二胺)与乙醇混合得到第二混合物，将所述第二混合物进行回流，滴加二氧化硒水溶液，回流2小时后将反应液进行过滤，得到所述化合物0。
8.根据权利要求2所述的并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，所述化合物8采用如下方法制备: 提供化合物2，所述化合物2的结构式为:
9.根据权利要求2所述的并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，所述分离纯化的方法具体为:向^1116偶合反应得到的反应液加入去离子水和甲苯进行萃取，用减压蒸馏将萃取得到的有机相进行浓缩，然后将所述浓缩后的有机相滴入到无水乙醇中不断搅拌，有固体沉淀析出，抽滤、烘干后得到固体粉末，再将所述固体粉末用氯仿溶解，再用中 性氧化铝过层析柱，减压除去氯仿，甲醇沉降、抽滤，所得固体用丙酮索氏提取器提取，甲醇沉降，抽滤得到纯净的并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物。
10.一种如权利要求1所述的并三噻吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物在聚合物太阳能电池、有机电致发光器件、有机场效应晶体管、有机光储存及有机激光中的应用。
【文档编号】C08G61/12GK103833979SQ201210491317
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月27日 优先权日:2012年11月27日
【发明者】周明杰, 管榕, 黎乃元 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司