专利名称：双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物的制作方法
技术领域：
本发明属于功能高分子领域，具体涉及一种双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物。
背景技术：
太阳能是未来最有希望的能源之一，是一种取之不尽、用之不竭的无污染洁净能源。自1954年，第一块硅太阳能电池研制成功以来，各种形式的太阳电池相继问世，目前研 究和应用最广泛的太阳电池主要是单晶硅、多晶硅和非晶硅系列电池，然而硅电池原料成本高，生产工艺复杂，限制了它的更广泛使用。聚合物太阳能电池具有低成本、柔性好、易制备等明显的优点，通过材料的改性可以有效地提高太阳能电池的性能。因此，这类太阳能电池具有重要发展和应用前景，成为目前聚合物光伏电池研究的前沿和重点。目前，聚合物电池仍存在转换效率的问题。开发高效的共轭聚合物给体和受体材料来提高其光电能量转换效率是该领域目前研究的焦点。就给体材料而言，为了获得良好性能的聚合物材料，将富电子单元(D)与缺电子单元(A)交替引入共轭聚合物的主链形成的给-受体(D-A-D)型聚合物成为目前给体聚合物研究的重点。最近，研究者设计合成了一种基于喹喔啉的给-受体型共聚物，具有较好的转换效率。曹镛等合成PECz-DTQX，与PCBM共混的光电转换效率达到6. 07%, [Adv. Mater. 2011，23 (27),3086-3089]。氟原子具有较强的吸电子特性，常被引入材料缺电单元中，降低给体材料的HOMO能级。Yu Luping等合成聚合物PTB5的HOMO能级为-5. O lev，引入氟原子后聚合物的HOMO能级降低为-5. 12ev，其开路电压提升了 O. 08V, [L. Yu, et al. J. Am. Chem.Soc. 2009，131，7792-7799]，氟原子的拉电子特性很好的体现出来。鉴于以上所述氟原子对材料性能的影响，在喹喔啉这种缺电单元上引入氟原子，制备新型的含氟给-受体型聚合物有望降低HOMO能，提升开路电压，进一步提高器件光伏性能，但是有关此类材料的制备及其应用于聚合物光伏电池中迄今还未见研究和报道。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷或不足，本发明的一个目的在于，提供一种双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物，以满足聚合物光伏电池光活化层电子给体材料的需要。本发明的另一个目的是，将得到的新型的双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物，用于制备聚合物光伏电池的应用，利用氟原子的拉电子特性，降低聚合物材料的HOMO能级，进而提升聚合物光伏电池的开路电压。为了实现上述目的，本发明公开的一种双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物，其特征在于，其结构通式如式I所示
权利要求
1.一种双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物，其特征在于，结构通式如式I所示
2.如权利要求I所述的双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物，其特征在于，结构如式II所示
3.如权利要求I所述的双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物，其特征在于，结构如式III所示
4.如权利要求I所述的双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物，其特征在于，结构如式IV所示
5.如权利要求I所述的双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物，其特征在于，结构如式V所示
6.如权利要求I所述的双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物，其特征在于，结构如式VI所示
7.如权利要求I所述的双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物，其特征在于，结构如式νπ所示
8.权利要求I至7其中之一所述的双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物，用于制备聚合物光伏电池的应用。
全文摘要
本发明涉及一种双噻吩并环硅戊二烯-氟代喹喔啉共轭聚合物，其结构通式如式I所示该聚合物由双噻吩并环硅戊二烯单体作为供电单元，双溴取代氟代喹喔啉单体作为受电单元，两者通过Stille偶联反应制得，用于本体异质结太阳能电池的给体材料。该聚合物在缺电子单元喹喔啉上引入了吸电子基团氟原子，能有效降低材料的HOMO能级，从而提升聚合物光伏电池的开路电压。
文档编号H01L51/46GK102816305SQ20121031616
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月30日 优先权日2012年8月30日
发明者高潮, 王维平, 武海梅, 刘红利, 弥育华, 安忠维, 刘建群 申请人:西安近代化学研究所