专利名称：含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物、制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚合物、其制备方法及其应用，更具体地说，涉及一种含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物、制备方法及其应用。
背景技术：
当今世界经济主要是建立在煤炭、石油和天然气等化石能源为基础上的经济，然而，这些不可再生的化石能源的储量已接近枯竭状态。进入21世纪以来，全球性的能源危机问题以及因使用化能源所致的环境污染和气候变暖等问题日益凸显，并逐渐加剧。因此， 需要寻求新型的可再生能源替代传统的化石能源。太阳能由于具有分布广、资源数量多、无污染、清洁安全以及获取方便等突出优点，被认为是最有希望的可再生能源之一。太阳能电池直接把太阳光能转化成电能，是利用太阳能切实可行的有效方法。然而，目前商品化的太阳能电池还局限于硅基等无机太阳能电池，由于它们的价格过于昂贵，超出了目前人们的承受能力，因此大大限制了它们的广泛使用。为了降低太阳能电池成本以拓展其应用范围， 长期以来，人们一直在寻找新型的太阳能电池材料。相对于无机太阳能电池的无机半导体材料来源有限、价格昂贵、有毒、制备工艺复杂、成本太高等缺点，有机太阳能电池作为一种新型的太阳能电池，其具有材料来源广泛、 结构多样性和可调控性、成本低廉、安全环保、制作工艺简单、产品重量轻、可大面积柔性制备等优点，可以广泛应用于建筑、照明和发电等多种领域，具有重要的发展和应用前景。然而，到目前为止，有机太阳能电池的光电转换效率远远低于无机太阳能电池，其中主要制约因素有有机半导体器件相对较低的载流子迁移率、器件的光谱响应与太阳辐射光谱不匹配等。因此，开发新型的半导体材料对提高有机太阳能电池的光电转换效率具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种载流子迁移率高、光谱吸收范围宽的含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物。本发明进一要解决的技术问题在于，还提供一种条件温和、易于控制的含噻吩和吡咯并吡咯二酮单元的芴类共聚物的制备方法。本发明进一步要解决的技术问题在于，还提供一种含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物在制备有机太阳能电池器件、有机场效应晶体管、有机电致发光器件、有机光存储器件、有机非线性材料和有机激光器件中的应用。为达成上述目的，依据本发明，提供一种含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物，为以下通式的化合物
权利要求
1. 一种含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物，其特征在于，为以下通式的化合物
2.根据权利要求1所述的含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物，其特征在于，所述R1A2 选自H、F、C1 C18的烷基或甲氧基，所述民选自H、C1 C12的烷基或苯基。
3.根据权利要求1所述的含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物，其特征在于，所述m为 1 8的整数，所述η为12 80的整数。
4.一种含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物的制备方法，其特征在于，以2，7_ 二(4， 4，5，5-四甲基-1，3，2- 二杂氧戊硼烷)基_9，9- 二烷基芴、9，10- 二溴蒽或其衍生物、噻吩 [3,4-b]并吡嗪或其衍生物为原料，与催化剂和碱溶液加入到有机溶剂中，在无氧条件下于 60 100°C进行铃木反应12 72h，得到权利要求1所述的含蒽和吡咯并吡咯二酮单元的芴类共聚物。
5.根据权利要求4所述含芴、蒽和噻吩并哔嗪单元的聚合物的制备方法，其特征在于， 所述2，7_ 二 G，4，5，5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷)基_9，9-二烷基芴、9，10-二溴蒽或其衍生物、噻吩[3，4-b]并吡嗪或其衍生物的摩尔用量比为1 m p，且1彡m+p彡1. 5， m > 0，ρ > 0。
6.根据权利要求4或5所述的含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物的制备方法，其特征在于，所述催化剂为有机钯催化剂，所述催化剂的用量按摩尔量计为所述2，7- 二 0，4，5， 5-四甲基-1，3，2-二杂氧戊硼烷)基_9，9-二烷基芴摩尔用量的0. 10%。
7.根据权利要求6所述的含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物的制备方法，其特征在于，所述有机钯催化剂为 Pd2 (dba) 3/P (o-Tol) 3、Pd (PPh3) 4 或 Pd (PPh3) 2C12。
8.根据权利要求4或5所述的含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物的制备方法，其特征在于，所述碱溶液为NaOH水溶液、Na2CO3水溶液、NaHCO3水溶液或四乙基氢氧化铵水溶液， 所述碱溶液维持反应体系处于PH值不大于10的碱性环境。
9.根据权利要求4或5所述的含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷或乙酸乙
10.根据权利要求1 3任一项所述的含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物在制备有机太阳能电池器件、有机场效应晶体管、有机电致发光器件、有机光存储器件、有机非线性材料和有机激光器件中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物、制备方法及其应用，聚合物为其中，R1、R2选自H、F、C1～C20的烷基或烷氧基，R3选自H、C1～C20的烷基或苯基，x和y满足x+y＝1，x＞0，y＞0，m为1～20的整数，n为1～150的整数。本发明的含芴、蒽和噻吩并吡嗪单元的聚合物通过条件温和、易于控制的铃木反应得到，其具有较低的能带隙、较高的载流子迁移率和宽的光谱吸收范围，可以提高对太阳光的利用效率，用途广泛。
文档编号H01L51/00GK102311535SQ201010211320
公开日2012年1月11日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者周明杰, 黄佳乐, 黄杰 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