含二噻吩乙烯基共聚物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机太阳能电池材料领域，尤其涉及一种含二噻吩乙烯基共聚物及其 制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 利用廉价材料制备低成本、高效能的太阳能电池一直是光伏领域的研究热点和难 点。有机半导体材料以其原料易得、价格低廉、工艺简单、稳定性强、光伏效应良好等优点 备受关注。自 1992 年 N.S.Sariciftci J. Heeger，et al. Science, 1992, 258, 1474)上报道共轭聚合物与C6Q之间的光诱导电子转 移现象后，有机聚合物太阳能电池逐渐成为研究的热点。近年来这方面的研究取得了飞速 的发展，但是有机聚合物太阳能电池仍比无机太阳能电池的转换效率低得多。为了使有机 聚合物太阳能电池得到实际的应用，开发具有较高能量转换效率的新型材料仍是这一领域 的首要任务。
【发明内容】
[0003] 本发明实施例的目的在于提供一种新型的聚合物太阳能电池材料，从而解决聚合 物太阳能电池低效率问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供的含二噻吩乙烯基共聚物，其结构如式如下：
[0005]
【主权项】
1. 一种含二噻吩乙烯基共聚物，其特征在于，其结构如式如下：
式中，R为C1~C2tl的烷基，η为10-100的整数。
2. -种如权利要求1所述的含二噻吩乙烯基共聚物的制备方法，其特征在于，其步骤 如下： 分别提供如下结构式表示的化合物A和Β，
?中，R为C1~C2tl的烷基； 在无氧环境下，将摩尔比为1:1~1. 2的化合物A和B添加入含有催化剂和碱溶液的 有机溶剂中溶解，得到的混合溶液于70~130°C下进行Suzuki耦合反应12~96小时，停 止反应并冷却到室温，分离提纯反应液，得到如下结构式所述的所述含二噻吩乙烯基共聚 物：
;式中，R为C1~C2tl的烷基，η为10-100的整数。
3. 根据权利要求2所述的含二噻吩乙烯基共聚物的制备方法，其特征在于，所述催化 剂为双三苯基膦二氯化钯或四三苯基膦钯；所述催化剂与所述化合物A的摩尔比为1:20~ 1:100。
4. 根据权利要求2所述的含二噻吩乙烯基共聚物的制备方法，其特征在于，所述催化 剂为摩尔比为1:4~8的有机钯与有机膦配体的组成混合物；所述催化剂与所述化合物A 的摩尔比为1:20~1:100。
5. 根据权利要求4所述的含二噻吩乙烯基共聚物的制备方法，其特征在于，所述有机 钯为醋酸钯或三二氩苄基丙酮二钯，所述有机膦配体为三（邻甲基苯基）膦或者2-双环己 基勝-2 '，6 ' -二甲氧基联苯。
6. 根据权利要求5所述的含二噻吩乙烯基共聚物的制备方法，其特征在于，所述混合 物为醋酸钯与三邻甲苯基膦的混合物，或者所述混合物为三二氩苄基丙酮二钯与2-双环 己基膦-2'，6' -二甲氧基联苯的混合物。
7. 根据权利要求2所述的含二噻吩乙烯基共聚物的制备方法，其特征在于，所述碱溶 液选自碳酸钠溶液、碳酸钾溶液及碳酸氢钠溶液中的至少一种；所述碱溶液中，碱溶质与所 述化合物A的摩尔比为20:1 ; 所述有机溶剂选自甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种。
8. 根据权利要求2所述的含二噻吩乙烯基共聚物的制备方法，其特征在于，Suzuki耦 合反应的反应温度为90~120°C，反应时间为36~60小时。
9. 根据权利要求2所述的含二噻吩乙烯基共聚物的制备方法，其特征在于，所述分离 提纯反应液包括： Suzuki耦合反应停止后，向反应液中加入甲醇沉析，通过索氏提取器过滤之后依次用 甲醇和正己烷抽提，然后以氯仿为溶剂抽提至无色，收集氯仿溶液并旋干得到固体粉末，该 固体粉末在真空下50°C干燥24h后，即得所述含二噻吩乙烯基共聚物。
10. -种如权利要求1所述的含二噻吩乙烯基共聚物在有机太阳能电池器件中的应 用。
【专利摘要】本发明属于有机太阳能电池材料领域，其公开了一种含二噻吩乙烯基共聚物及其制备方法和应用；该材料的结构式如下：式中，R为C1～C20的烷基，n为10-100的整数。本发明提供的含二噻吩乙烯基共聚物中，二噻吩乙烯是D-A型聚合物光伏材料中一种高效的电子受体单元，通过引入二噻吩能够降低聚合物的带隙，从而拓宽吸收光谱。蒽具有较高的荧光量子产率和良好的热稳定性；将蒽与二噻吩乙烯通过Suzuki偶联方法共聚制备的聚合物应用于太阳能电池中，可以提高有机太阳能电池器件的光转化效率。
【IPC分类】C08G61-12, H01L51-46
【公开号】CN104629018
【申请号】CN201310568055
【发明人】周明杰, 张振华, 王平, 黄辉
【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
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月14日