含蒽醌单元的共轭聚合物及其制备方法和应用的制作方法

文档序号:6837026阅读:171来源:国知局
专利名称:含蒽醌单元的共轭聚合物及其制备方法和应用的制作方法
技术领域
本发明涉及光电领域,尤其涉及一种共轭聚合物及其制备方法和应用。
背景技术
能源问题是世界各国十分关注的重大问题。太阳能是未来人类最理想的替代能源,将太阳能转换为电能的太阳能电池也是研究的热点。近年来兴起的共轭聚合物薄膜太 阳能电池具有成本低、重量轻、制作工艺简单、可制备成柔性器件等突出优点。此外,有机材料种类繁多、可设计性强,有希望通过材料的设计和优化来提高太阳能电池的性能。材料的设计和优化能够调节光谱吸收、HOMO能级、LUMO能级、以及共轭聚合物的传输性能等特性,而这些对太阳光谱吸收,载流子产生,以及在各自电极上收集载流子,产生电流有着极为重要的作用。在过去十年里,给受体体系共轭聚合物获到了快速发展,经过不断地研究证明,给受体体系能够有效地调节有机半导体的HOMO和LUMO能级及带隙。蒽醌衍生物因其优良的光电性能、易修饰性、宽吸收及良好的热稳定性等优点近年来受到研究者们的关注。Babudri等将利用蒽醌合成了一系列小分子,但有关可应用于光电领域的含有蒽醌单元的共轭聚合物至今很少有文献或专利报道,这就大大限制了它的应用范围。

发明内容基于此,有必要提供一种能量转化效率较高的含蒽醌单元的共轭聚合物。此外,还有必要提供一种含蒽醌单元的共轭聚合物的制备方法。此外,还有必要提供含蒽醌单元的共轭聚合物在太阳能电池、有机电致发光、以及有机场效应晶体管等领域的应用。一种含蒽醌单元的共轭聚合物,具有如下结构式
O OR1 P OR1 O;其中,-Ar-为
OR2;R1为C1 C2tl的烷基;R2为C1 C12的烷基;n为2 100的整数。一种含蒽醌单元的共轭聚合物的制备方法,包括如下步骤
提供如下结构式表示的化合物A、以及Ar对应的化合物
权利要求
1.一种含蒽醌单元的共轭聚合物,其特征在于,具有如下结构式
2.一种含蒽醌单元的共轭聚合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤提供如下结构式表示的化合物A以及Ar对应的化合物,
3.根据权利要求2所述的含蒽醌单元的共轭聚合物的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为N,N- 二甲基甲酰胺和三乙胺的混合物,所述有机钯为醋酸钯,所述有机膦配体为二(邻甲基)苯基憐。
4.根据权利要求2所述的含蒽醌单元的共轭聚合物的制备方法,其特征在于,所述Heck反应温度为90°C 110°C,时间为48h 72h。
5.根据权利要求2所述的含蒽醌单元的共轭聚合物的制备方法,其特征在于,所述化合物A由如下步骤制得 提供如下结构式表示的化合物D
6.根据权利要求2所述的含蒽醌单元的共轭聚合物的制备方法,其特征在于,所述Ar对应的化合物由如下步骤制得 提供如下结构式表示的化合物B
7.根据权利要求2所述的含蒽醌单元的共轭聚合物的制备方法,其特征在于,还包括将得到所述共轭聚合物P进行纯化的步骤,所述纯化步骤如下 将所述共轭聚合物P加入甲醇溶液中沉析,过滤后收集沉淀,依次用甲醇和正己烷洗涤,再加氯仿溶解,收集氯仿溶液后旋转蒸发,得到纯化后的共轭聚合物P。
8.一种太阳能电池器件,包括衬底,沉积在所述衬底表面上的导电层,涂覆在所述导电层上的活性层,以及设置在所述活性层表面作为阴极的金属铝层,其特征在于,所述电子给体材料材质为如权利要求I所述的共轭聚合物P。
9.一种有机电致发光器件,包括衬底,沉积在所述衬底的表面上的导电层,涂覆在所述导电层上的发光层,蒸镀在所述发光层上的缓冲层,以及设置在所述缓冲层上的作为阴极的金属铝层,其特征在于,所述发光层材质为如权利要求I所述的共轭聚合物P。
10.一种有机场效应晶体管,包括依次层叠的如下结构绝缘层,有机半导体层,间隔设置在所述有机半导体层上的源电极和漏电极,其特征在于,所述有机半导体层材质为如权利要求I所述的共轭聚合物P。
全文摘要
一种含蒽醌单元的共轭聚合物,具有如下结构式其中,-Ar-为R1为C1~C20的烷基;R2为C1~~C12的烷基;n为2~100的整数。该含蒽醌单元的共轭聚合物具有良好溶解性和成膜性以及较高的热稳定性,HOMO和LUMO能级得到有效地调节,吸收范围变宽,能量转换效率得到了大幅度的提高。本发明还提供一种上述含蒽醌单元的共轭聚合物的制备方法,并指出其在在太阳能电池、有机电致发光、以及有机场效应晶体管等领域的应用。
文档编号H01L51/46GK102796244SQ20111013720
公开日2012年11月28日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者周明杰, 王平, 张振华, 梁禄生 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
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