并噻吩基共聚物及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种并噻吩基共聚物及其制备方法和应用。该并噻吩基共聚物，具有以下结构式：其中，R1、R2均选自C1~C20烷基，n为10~100的整数。上述并噻吩基共聚物，通过引入二噻吩降低并噻吩基共聚物的带隙，从而拓宽吸收光谱，并噻吩基共聚物中的苯并二噻吩具有易修饰的光物理性质，并噻吩基共聚物显示出优良的光伏性能。将上述并噻吩基共聚物用于太阳能电池中能够提高有机太阳能电池器件的能量转换效率。
【专利说明】并噻吩基共聚物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池材料领域，特别是涉及一种并噻吩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。目前用于地面的硅晶电池由于生产工艺复杂、成本高，使其应用受到限制。为了降低电池成本，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。有机半导体材料以其原料易得、廉价、制备工艺简单、环境稳定性好、有良好的光伏效应等优点备受关注。自1992年N.S.Sariciftci等在SCIENCE上报道共轭聚合物与C6tl之间的光诱导电子转移现象后，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，但是仍比无机太阳能电池的转换效率低得多。限制性能提高的主要制约因素有:有机半导体材料的光谱响应与太阳辐射光谱不匹配，有机半导体相对较低的载流子迁移率以及较低的载流子的电极收集效率等。为了使聚合物太阳能电池得到实际的应用，开发新型的材料，进而大幅度提高其能量转换效率仍是这一研究领域的首要任务。
【发明内容】
[0003]基于此，有必要提供一种光伏性能较好的并噻吩基共聚物及其制备方法。
[0004]一种并噻吩基共聚物，具有以下结构式:
【权利要求】
1.一种并噻吩基共聚物，其特征在于，具有以下结构式:
2.一种并噻吩基共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:分别提供如下所示的原料A和原料B:
3.根据权利要求2所述的并噻吩基共聚物的制备方法，其特征在于，所述保护气体为氩气、氮气或者氮气和氩气的混合气。
4.根据权利要求2所述的并噻吩基共聚物的制备方法，其特征在于，所述催化剂与所述原料A的摩尔比为l:2(Tl: 100 ;所述催化剂为有机钯或者有机钯与有机膦配体的混合物；所述有机钯为双三苯基膦二氯化钯或四三苯基膦钯，所述有机钯与有机膦配体的混合物为醋酸钯和三(邻甲氧基苯基)膦的混合物、或三二氩苄基丙酮二钯和2-双环己基膦-2’，6’ - 二甲氧基联苯的混合物；所述有机钯与有机膦配体的混合物中，所述有机钯与所述有机膦配体的摩尔比为1:41。
5.根据权利要求2所述的并噻吩基共聚物的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯、N，N- 二甲基甲酰胺及四氢呋喃中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的并噻吩基共聚物的制备方法，其特征在于，反应温度为900C~120°C，反应时间为12h~48h。
7.根据权利要求2所述的并噻吩基共聚物的制备方法，其特征在于，所述分离提纯包括如下步骤:反应结束后，将反应后的溶液冷却至室温，加入甲醇沉析，过滤，所得沉淀采用索氏提取法依次用甲醇和正己烷抽提，后用氯仿抽提沉淀至无色，收集氯仿溶液并旋干得到红色粉末，将所述红色粉末在真空下干燥。
8.一种有机太阳能电池器件，包括依次层叠的衬底、阳极、缓冲层、活性层及阴极，其特征在于，所述活性层包括具有如下结构式的并噻吩基共聚物:
9.根据权利要求8所述的有机太阳能电池器件，其特征在于，所述缓冲层的材料为聚3，4-亚乙二氧基噻吩与聚苯乙烯-磺酸的混合物。
10.根据权利要求8所述的有机太阳能电池器件，其特征在于，所述阴极采用铝电极或者双金属层电极。
【文档编号】H01L51/46GK103804649SQ201210450647
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月12日 优先权日:2012年11月12日
【发明者】周明杰, 王平, 张振华, 钟铁涛 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