专利名称：一种含有平面芴单元交替共轭聚合物的制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制备有机光伏器件的聚合物制备方法和用途。
背景技术：
由于对廉价的太阳能资源利用的需求日益迫切，越来越多的科研工作者将目光转向了高效、廉价的光伏器件的领域。以聚合物为基础的有机光伏体系相比于无机半导体材料具有廉价、容易制备的优势，同时，有机光伏器件的潜在优势在于它可以制备大面积的柔性器件，这是无机半导体材料所无法达到的。近些年来，有机光伏器件的光电转换效率不断攀升，已达到了 7 %。提高共轭聚合物在太阳能电池中的载流子的传输率是提高有机太阳电池光电转化效率的重要方法。对于某一类聚合物材料来说主要有两种手段1)提高聚合物的分子量，从而减少聚合物链间的电荷传输；幻提高聚合物的规整排列程度，从而使聚合物链间的电荷传输更加容易。对于前者，需要设计溶解性比较好的聚合物，从而使聚合物在合成过程中不至于沉降出来，最终得到高分子量的聚合物，对于后着来说，设计平面型的聚合物有利于聚合物的η-η堆积形成规整的排列。含有芴单元的聚合物由于其较低的HOMO能级，在太阳能电池器件中显示出较高的开路电压。但是其9位Sp3杂化的碳原子由于其四面体的结构阻碍了这类材料的π-π 堆积，从而不利于链间的电荷传输。因而使用这类材料制作的太阳能电池器件的短路电流较小，从而光电转化效率不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种合成含有9位Sp2杂化的芴与5，6位上引入两个烷氧链的苯并噻二唑的交替共聚物制备方法。本发明所提供的交替共轭聚合物，结构如式I所示。
权利要求
1.一种式I结构的交替共轭共聚物，
2.根据权利要求1所述的共轭聚合物，其特征在于所述交替共轭聚合物为式II结构的聚合物，
3.权利要求2所述交替共轭聚合物的制备方法，是将9-(1’-烷基亚烷基)-2，7_二0， 4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂硼烷-2-基)芴和4，7-二(5-溴代噻吩-2-基)-5，6-二 (烷氧基)-[1，2，5]-苯并噻二唑在四(三苯基膦)钯催化下在100-12(TC温度下反应数天， 得到式II结构的交替共轭聚合物。
4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于所述的是将9-(1’-烷基亚烷基)-2， 7- 二(4，4，5，5-四甲基-1，3，2- 二氧杂硼烷-2-基)芴是由如下步骤制备得到的1)将2，7-二溴芴和叔丁醇钾在二甲基亚砜中混合，充分搅拌，反应数分钟后加入二硫化碳，再反应一段时间后加入碘甲烷，反应得到2，7- 二溴-9( 二甲基硫代亚甲基)芴；2)将2，7-二溴-9(二甲基硫代亚甲基)芴与烷基链格式试剂低温反应得到2，7-二溴-9-(1，-烷基亚烷基)芴；3)将2，7_二溴-9-(1，-烷基亚烷基)芴、醋酸钾、4，4，5，5_四甲基-2-(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂硼烷-2-基)-1，3，2_ 二氧杂硼烷同[1，1'-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化钯二氯甲烷络合物加入N，N-二甲基甲酰胺中，反应三天得到9-(1’ -烷基亚烷基)-2，7_ 二 (4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂硼烷-2-基)芴。
5.权利要求2所述共轭聚合物在制备光电功能器件中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于光电功能器件为聚合物太阳能电池。
全文摘要
本发明公开了一种新型嵌段共轭聚合物及其制备方法与应用。本发明嵌段共轭聚合物，结构如式I所示。其中，X代表聚合物结构单元中的S、-NH、CH2、O等原子，也可以代表-CH＝CH-结构；R1，R2为结构单元中的取代基团，为氢原子或者饱和烷烃，双键烷烃，三键烷烃，醚氧链，烷基链胺或者巯基类结构；n为聚合物主链的结构重复单元数，n为大于零的正整数。从改变聚合物的结构入手，通过调整不同的共轭单元，实现光谱的改进，提高分子量和溶解性，降低聚合物的位阻，提高聚合物的结晶性能，在光电功能器件，特别是聚合物太阳能电池上具有广阔的应用前景。
文档编号H01L51/46GK102477141SQ20101055637
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者李翠红, 杜春, 薄志山 申请人:李翠红, 杜春, 薄志山