一种含蒽醌基的聚合物及其制备方法和有机太阳能电池器件的制作方法
【专利摘要】本发明属于有机半导体领域，其公开了一种含蒽醌基的聚合物及其制备方法和有机太阳能电池器件；该主体材料的结构通式如下：式中，R1，R2均为C1～C20的烷基，n为14-98的整数。本发明的含蒽醌基的聚合物中，蒽醌基团含有醌式结构，它具有优异的荧光性质和良好的电化学性能；联咔唑是一种良好的空穴传输单元，具有优良的光热氧化稳定性，N上易于烷基修饰，从而改善聚合物的溶解性能和成膜性能；因此该聚合物材料属于D-A型聚合物太阳能电池材料中，具有带隙较窄及对太阳光有较高的吸收系数和在300nm～700nm较宽的吸收范围等优点，可以提高光转换效率。
【专利说明】一种含蒽醌基的聚合物及其制备方法和有机太阳能电池器 件
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机半导体材料领域，尤其涉及一种含蒽醌基的聚合物及其制备方 法。本发明还涉及一种使用该含蒽醌基的聚合物作为活化层电子给体材料的有机太阳能电 池器件。
【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C6tl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] 基于上述问题，本发明所要解决的问题在于提供一种转化效率高的含蒽醌基的聚 合物。
[0004] 本发明的技术方案如下：
[0005] 本发明提供的一种含蒽醌基的聚合物，其结构通式如下：
[0006]
【权利要求】
1. 一种含蒽醌基的聚合物，其特征在于，其结构通式如下：
式中，Rp R2均为Ci?C2Q的烷基，η为14-98的整数。
2. -种含蒽醌基的聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 分别提供如下结构式表示的化合物Α和Β，
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，于70?130°C下进行Suzuki耦合反应12?96小时，降温后停止聚合反 应，分离提纯反应液，得到如下结构通式的所述含蒽醌基的聚合物：
式中，&，R2均为Q?C2Q的烷基，η为14-98的整数。
3. 根据权利要求2所述的含蒽醌基的聚合物的制备方法，其特征在于，所述催化剂 为双三苯基膦二氯化钯，四三苯基膦钯；所述催化剂与所述化合物Α的摩尔比为1:20? 1:100。
4. 根据权利要求2所述的含蒽醌基的聚合物的制备方法，其特征在于，所述催化剂为 摩尔比为1:4?8的醋酸钯与三邻甲苯基膦混合物，或者摩尔比为1:4?8的三二氩苄基 丙酮二钯与2-双环己基膦-2'，6' -二甲氧基联苯混合物；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2所述的含蒽醌基的聚合物的制备方法，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。
6. 根据权利要求2所述的含蒽醌基的聚合物的制备方法，其特征在于，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。
7. 根据权利要求2所述的含蒽醌基的聚合物的制备方法，其特征在于，Suzuki耦合反 应温度为90?120°C下、反应时间为36?60小时。
8. 根据权利要求2所述的含蒽醌基的聚合物的制备方法，其特征在于，分离提纯反应 液包括步骤： 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粉末，收集后的粉末再在 真空下50°C干燥24h后，得到所述含蒽醌基的聚合物。
9. 一种有机太阳能电池器件，其特征在于，其活化层的电子给体材料采用如下结构式 的含蒽醌基的聚合物：
式中，&，R2均为Q?C2Q的烷基，η为14-98的整数。
【文档编号】H01L51/46GK104292429SQ201310305953
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2013年7月19日
【发明者】周明杰, 张振华, 王平, 张娟娟 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