专利名称：含苯并噻吩单元苝四羧酸二酰亚胺共聚物及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明属于有机化合物合成技术领域，具体的说是涉及一种含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物及其制备方法和应用。
背景技术：
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。目前用于地面的硅太阳能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。聚合物太阳能电池因为原料价格低廉、质量轻、柔性、生产工艺简单、可用涂布、印刷等方式大面积制备等优点而备受关注，如果能够将其能量转化效率提高到接近商品硅太阳能电池的水平，其市场前景将是非常巨大的。自1992年N. S. Sariciftci等在SCIENCE(N. S Sariciftci, L. Smilowitz,A. J. Heeger，et al. Science, 1992,258,1474)上报道共轭聚合物与 C60 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。目前，聚合物太阳能电池的研究主要集中于给体-受体共混体系，采用PCPDTBT与 PCBM共混体系的能量转化效率已经达到6. 5% (Jin Young Kim, et al. Science 2007,317, 222)，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，高光子通量的红光区没有被有效利用以及载流子的电极收集效率低等。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，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
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物，该共聚物溶解性好、吸光度强、吸收范围宽，其吸收带可延伸至近红外区， 具有优良的电荷传输性能，提高了其对太阳光的利用率。本发明的另一目的在于提供一种含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物的制备方法。本发明进一步的目的在于提供上述含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物在有机光电材料、聚合物太阳能电池、有机电致发光器件、有机场效应晶体管、有机光存储器件或/和有机激光器件中的应用。为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下—种含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物，其通式为下述(I)
权利要求
1.一种含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物，其通式为下述(I)式中，η为1 100的整数；礼、1 2、1 3选自氢、C1-C2tl的烷基、C1-C2tl烷氧基苯或苯基；R4> R5选自C1 C12的烷基、C1 C20烷氧基。
2.根据权利要求1所述的含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物，其特征在于礼、 R2> R3选自C1 C8的烷基、C1 C8烷氧基；R4, R5选自C1 C12烷氧基。
3.根据权利要求1或2所述的含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物，其特征在于 Ri、R2、R3选自相同的氢、烷基、烷氧基或苯基。
4.一种含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物制备方法，包括如下步骤 分别提供如下结构式表示的化合物A、B,C20烷氧基苯或苯基；R4、R5选自C1 C12的烷基、C1 C20烷氧基；在无氧环境中和催化剂、有机溶剂存在的条件下，将化合物A、B进行^ille偶合反应， 得到如下结构通式为(I)表示的含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物，其中，R^RyR3选自氢、Q C20的烷基、Q
5.根据权利要求4所述的含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物的制备方法，其特征在于所述Mille偶合反应步骤中，所述化合物A、B的摩尔比为1 1. 5 1 ；所述Mille偶合反应的温度为50 120°C，时间为M 72小时。
6.根据权利要求4所述的含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物的制备方法，其特征在于所述催化剂的用量占化合物A、B总摩尔用量的0. 01% 5%。
7.根据权利要求4或6所述的含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物的制备方法， 其特征在于所述催化剂为有机钯催化剂或有机钯催化剂与有机膦配体的混合物；所述有机钯催化剂为 Pd2 (dba) 3、Pd (PPh3) 4 或 Pd (PPh3) 2C12 ；所述有机膦配体为P (o-Tol) 3。
8.根据权利要求7所述的含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物的制备方法，其特征在于当所述催化剂为有机钯催化剂与有机膦配体的混合物时，所述有机钯催化剂与有机膦配体按摩尔比1 2 20混合。
9.根据权利要求4所述的含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物的制备方法，其特征在于所述有机溶剂为四氢呋喃、二氧六环、乙二醇二甲醚、苯或甲苯中的至少一种。
10.根据权利要求1至3任一项所述的含苯并噻吩单元茈四羧酸二酰亚胺共聚物在有机光电材料、聚合物太阳能电池、有机电致发光器件、有机场效应晶体管、有机光存储器件或/和有机激光器件中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种分子结构通式如(Ⅰ)的含苯并噻吩单元苝四羧酸二酰亚胺共聚物及其制备方法和应用，式中，n为1～100之间的整数；R1、R2、R3选自-H、C1～C20的烷基、C1～C20烷氧基苯或苯基；R4、R5选自C1～C12的烷基、C1～C20烷氧基。本发明共聚物溶解性好，吸光度强，吸收范围宽，可延伸至近红外区，具有优良的电荷传输性能，提高了其对太阳光的利用率，其制备方法简单，易于操作和控制，适合于工业化生产。
文档编号H01L51/00GK102260370SQ201010184108
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者周明杰, 管榕, 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