聚物。
[0151] 在式1-1至1-5中，l、m和ο的定义与上文限定的相同。
[0152] 在本说明书的示例性实施方案中，1为0.5。
[0153] 在另一示例性实施方案中，m为0.5。
[0154] 在本说明书的示例性实施方案中，共聚物的端基为杂环基或芳基。
[0155] 在本说明书的示例性实施方案中，共聚物的端基为4_(三氟甲基)苯基。
[0156]根据本说明书的一个示例性实施方案，共聚物的数均分子量优选为500g/mol至 1000000g/mol。优选地，共聚物的数均分子量优选为10000至100000。在本说明书的一个示 例性实施方案中，共聚物的数均分子量为30000至70000。
[0157]根据本说明书的一个示例性实施方案，共聚物的分子量分布可为1至100。优选地， 共聚物的分子量分布为1至3。
[0158]分子量分布越低并且数均分子量变得越大，则电气特性和机械特性变得越好。
[0159] 此外，数均分子量优选为100,000或更小以使得共聚物具有预定溶解度或更大溶 解度并因此有利地应用溶液施用方法。
[0160] 共聚物可基于稍后将描述的制备实施例来制备。
[0161]将溶剂、源自由式1至3表示的第一单元至第三单元的三种单体、以及催化剂放入 反应器中，使所得混合物通过Suzuki偶联反应、Stille偶联反应或其它各种反应来进行反 应，并且进行封端。
[0162] 反应之后，将混合物冷却至室温并且倒入甲醇中，过滤固体并且用甲醇、丙酮、己 烷和氯仿进行索氏萃取，然后共聚物可通过使氯仿部分在甲醇中再次沉淀并且过滤固体来 制备。
[0163] 根据本说明书的共聚物可通过多步化学反应来制备。单体可通过烷基化反应、 Grignard反应、Suzuki偶联反应、Sti lie偶联反应等来制备，然后最终共聚物可通过碳-碳 偶联反应如Stille偶联反应来制备。当待引入的取代基是硼酸或硼酸酯化合物时，共聚物 可通过Suzuki偶联反应来制备；当待引入的取代基是三丁基锡化合物时，共聚物可通过 Stille偶联反应来制备，但是化学反应不限于此。
[0164] 本说明书的一个示例性实施方案提供了一种有机太阳能电池，其包括:第一电极； 设置成面向第一电极的第二电极；以及布置在第一电极与第二电极之间且包括光活性层的 具有一个或更多个层的有机材料层，其中所述有机材料层的一个或更多个层包含所述共聚 物。
[0165] 根据本说明书一个示例性实施方案的有机太阳能电池包括第一电极、光活性层和 第二电极。所述有机太阳能电池可进一步包括基底、空穴传输层和/或电子传输层。
[0166] 在本说明书的一个示例性实施方案中，当有机太阳能电池接受来自外部光源的光 子时，在电子供体与电子受体之间生成电子和空穴。所生成的空穴通过电子供体层传输至 正电极。
[0167] 在本说明书的一个示例性实施方案中，有机材料层包括空穴传输层、空穴注入层、 或同时传输和注入空穴的层;空穴传输层、空穴注入层、或同时传输和注入空穴的层包含所 述共聚物。
[0168] 在另一个不例性实施方案中，有机材料层包括电子注入层、电子传输层、或同时注 入和传输电子的层；电子注入层、电子传输层、或同时注入和传输电子的层包含所述共聚 物。
[0169] 在本说明书的一个示例性实施方案中，当有机太阳能电池接受来自外部光源的光 子时，在电子供体与电子受体之间生成电子和空穴。所生成的空穴通过电子供体层传输至 阳极。
[0170] 在本说明书的一个示例性实施方案中，有机太阳能电池还可包含选自以下的一个 或两个或更多个有机材料层:空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电荷产生层、电子阻挡 层、电子注入层和电子传输层。
[0171] 在本说明书的一个示例性实施方案中，有机太阳能电池还可包含另外的有机材料 层。有机太阳能电池可通过使用同时具有多种功能的有机材料来减少其中有机材料层的数 目。
[0172] 在本说明书的一个示例性实施方案中，在有机太阳能电池中，可按阴极、光活性层 和阳极的顺序布置，以及可按阳极、光活性层和阴极的顺序布置，但是所述顺序不限于此。
[0173] 在另一个示例性实施方案中，在有机太阳能电池中，还可按阳极、空穴传输层、光 活性层、电子传输层和阴极的顺序布置，以及还可按阴极、电子传输层、光活性层、空穴传输 层和阳极的顺序布置，但是所述顺序不限于此。
[0174] 在又一个示例性实施方案中，在光活性层与空穴传输层之间或者在光活性层与电 子传输层之间可设置有缓冲层。在这种情况下，在阳极与空穴传输层之间可进一步设置有 空穴注入层。此外，在阴极与电子传输层之间可进一步设置有电子注入层。
[0175] 在本说明书的一个示例性实施方案中，光活性层包含选自电子供体和电子受体的 一种或两种或更多种，并且电子供体包含所述共聚物。
[0176] 在本说明书的一个示例性实施方案中，电子受体材料可选自：富勒烯、富勒烯衍生 物、浴铜灵、半导体单质、半导体化合物及其组合。具体地，电子受体材料可为苯基-C 61-丁酸 甲酯(PC61BM)或苯基-C7i-丁酸甲酯(PC71BM)。
[0177] 在本说明书的一个示例性实施方案中，电子供体和电子受体构成本体异质结 (BHJ)。电子供体材料和电子受体材料可以1:10至10:1的比（重量/重量)混合。特别地，电子 供体材料和电子受体材料可以1:1至1:10的比（重量/重量)混合，更特别地，电子供体材料 和电子受体材料可以1:1至1:5的比（重量/重量)混合。必要时，电子供体材料和电子受体材 料可以1:1至1:3的比（重量/重量)混合。
[0178] 在本说明书的一个示例性实施方案中，光活性层具有包含η型有机材料层和p型有 机材料层的双层薄膜结构，P型有机材料层包含所述共聚物。
[0179] 在本说明书中，基底可为具有优异的透明度、表面平滑性、易操作性和耐水性的玻 璃基底或透明塑料基底，但不限于此，并且不受限制，只要该基底是通常用于有机太阳能电 池的基底即可。其具体实例包括玻璃或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)、聚丙烯(PP)、聚酰亚胺(PI)、三乙酰基纤维素(TAC)等，但不限于此。
[0180] 阳极电极可由透明的且具有优异导电性的材料制成，但不限于此。阳极电极的实 例包括：金属如银、络、铜、锌和金、或者其合金；金属氧化物如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡 (ΙΤ0)、和氧化铟锌（ΙΖ0);金属和氧化物的组合如ZnO: Al或SnO2: Sb;以及导电聚合物如聚 (3-甲基噻吩）、聚[3,4-(亚乙基-1，2-二氧基)噻吩KPED0T)、聚吡咯和聚苯胺等，但不限于 此。
[0181] 形成阳极电极的方法不受特别限制，但是阳极电极可例如通过使用溅射、电子束、 热沉积、旋涂、丝网印刷、喷墨印刷、刮涂或凹版印刷法来施加至基底的一个表面上，或者以 膜形式进行涂覆来形成。
[0182] 当阳极电极形成在基底上时，可使阳极电极经历清洗、除水和亲水改性的过程。
[0183] 例如，将图案化ITO基底用清洗剂丙酮和异丙醇（IPA)按顺序清洗，在加热板上于 100°C至150°C下干燥1至30分钟，优选地于120°C下干燥10分钟以除水，并且在彻底清洗基 底时，基底的表面被亲水改性。
[0184] 接合表面电势可通过上述的表面改性保持在适用于光活性层的表面电势的水平。 此外，在改性期间，在阳极电极上容易地形成聚合物薄膜，并且还可提高薄膜的品质。
[0185]阳极电极的预处理技术的实例包括:a)使用平行板型放电的表面氧化法，b)通过 在真空状态中使用UV(紫外)射线产生的臭氧来氧化表面的方法，以及c)使用由等离子体产 生的氧自由基的氧化方法，等等。
[0186] 可根据阳极电极或基底的状态来选择所述方法之一。然而，即便在使用任一种方 法时，通常优选的是，防止阳极电极或基底的表面上的氧离开并尽可能多地抑制水分和有 机材料残留。在这种情况下，可使预处理的实际效果最大化。
[0187] 作为具体实例，可使用通过使用UV产生的臭氧来氧化表面的方法。在这种情况下， 在超声清洗后，将图案化ITO基底在热板上烘烤并使其完全干燥，然后将其引入室中，可凭 借通过运行UV灯使氧气与UV光反应产生的臭氧来清洗ITO基底。
[0188] 然而，本说明书中图案化ITO基底的表面改性方法无需受到特别限制，并且可使用 任何方法，只要该方法是氧化基底的方法即可。
[0189] 阴极电极可为具有小的功函数的金属，但不限于此。其具体实例包括:金属如镁、 钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅或其合金；以及多层材料如LiF/Al、Li0 2/Al、 LiF/Fe、Al: Li、Al: BaF2和Al: BaF2: Ba，但不限于此。
[0190] 阴极电极可在显示5X HT7托或更小的真空度的热蒸发器内沉积并形成，但不限于 该方法。
[0191 ]空穴传输层和/或电子传输层材料起到将在光活性层中分离的电子和空穴有效传 输至电极的作用，但材料不受特别限制。
[0192] 空穴传输层材料可为掺杂有聚（苯乙烯磺酸）的聚（3，4_亚乙基二氧基噻吩） (PED0T:PSS);和氧化钼(MoOx);氧化钒(V 2O5);氧化镍(MO);和氧化钨(WOx)等，但不限于 此。
[0193] 空穴传输层材料可为吸电子金属氧化物，并且其具体实例包括:8_羟基喹啉的金 属络合物；包含Alq3的络合物；包含Liq的金属络合物；LiF; Ca ;氧化钛（TiOx);氧化锌 (ZnO);和碳酸铯(Cs2CO3)等，但不限于此。
[0194] 光活性层可通过以下方法形成:将光活性材料(例如，电子供体和/或电子受体)溶 解于有机溶剂中，然后利用诸如以下的方法施用所得溶液:旋涂、浸涂、丝网印刷、喷涂、刮 涂和刷涂，但形成方法不限于此。
[0195] 在以下制备实施例和实施例中将详细地描述共聚物的制备方法和包含所述共聚 物的有机太阳能电池的制造。然而，提供以下实施例是为了举例说明本说明书，而不是由此 限制本说明书的范围。
【具体实施方式】
[0196]
[0197] 在以下实施例中将具体地描述共聚物的制备方法和包含所述共聚物的有机太阳 能电池的制造。然而，提供以下实施例是为了举例说明本说明书，而不是由此限制本说明书 的范围。
[0198] 实施例1.共聚物1的合成
[0200] 将15ml氯苯、2,6_双(三甲基锡)-4,8_双（2-乙基己基-2-噻吩基)-苯并[l，2-b:4， 5-13']二噻吩（0.78,0.7738111111〇1)、2,5-双（三甲基甲锡烷基）噻吩（0.3171 8,0.7738111111〇1)、 I，3_二溴-5-十二烷基噻吩并[3，4-c]吡咯-4,6-二酮(Ο · 7418g，I · 548mmol)、28mg三(二亚 苄基丙酮)二钯(〇)(Pd2(dba)3)和37mg三-(邻甲苯基)膦放入微波反应器瓶中，并在170°C的 条件下反应1小时。在将混合物冷却至室温并倒入甲醇中之后，过滤固体并用甲醇、丙酮