专利名称：4,8-二(5-异辛基噻吩)苯基[1,2-b;3,4-b]联噻吩及氟代喹喔啉的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，具体涉及ー种4，8_ ニ(5-异辛基噻吩)苯基[I, 2-b; 3，4-b]联噻吩及氟代喹喔啉的共轭聚合物及其用于制备聚合物光伏电池的应用。
背景技术：
能源作为社会经济的支柱，近年随着经济的迅速发展，能源的需求日益上升，开发可再生的新能源就变得越来越迫切。作为ー种緑色又环保的能源一太阳能，其利用、开发受到了国际社会的普遍关注。聚合物太阳能电池作为ー种将太阳能转化为电能的器件，近年来成为国内外研究热点，当前该领域研究的热点在于开发高效的共轭聚合物给体和受体材料来达到较高的光电能量转换效率。 对于聚合物太阳能电池，开路电压是影响器件光电转换效率的重要因素，而作为电子给体材料的聚合物，其HOMO能级决定了器件的开路电压。为了获得良好性能的给体聚合物材料，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。喹喔啉由于本身含有两个氮原子具有较强的亲核能力，近年作为ー种缺电单元备受关注并在聚合物电池领域取得了良好的性能。例如Ergang Wang等合成TQl与PC71BM共混，光电转换效率达到 6. 0%,[先进材料 Adv. Mater. 2010，22 (46)，5240-5244]。JianhuiHou等合成的PBDTDTQx-T与PC71BM共混后，效率达到5. 0%，[大分子Macromolecules. 2012，45(7)，3032-3038]。2009年以来，氟原子因为具有拉电子特性常被引入缺电单元，通过降低给体材料的HOMO能级并进而提升器件的光电转换效率。例如You Wei等合成PBnDT-HTAZ的HOMO能级为-5. 29eV，引入氟原子后(PBnDT-FTAZ)的HOMO能级降为_5. 36ev，开路电压由0. 68V提升到 0.76V，[J. Am. Chem. Soc. 2011，133 (12) ,4625-4631]。Jianfu Ding 等报道了在苯并噻ニ唑(BT)的4，5位上引入氟原子，然后与BDT衍生物进行共聚获得了聚合物P10，将聚合物的HOMO能从未氟代(P9)的-5. 30eV降低到-5. 48ev, [Journal of MaterialsChemistry. 2011，21 (9)，3226-3233]，因此在喹喔啉这种缺电子单元上引入氟原子制备新型的含氟D-A-D型给体聚合物有望获得类似的性能，但是迄今还未见有关此类材料的制备方法及其应用于光伏电池中的报道。
发明内容
本发明所要解决的ー个技术问题是开发新型的含有氟代喹喔啉的D-A-D型给体聚合物材料，满足聚合物光伏电池光活化层电子给体材料的需要。为此，本发明提供的4，8- ニ(5-异辛基噻吩)苯基[1，2-b; 3，4-b]联噻吩及氟代
喹喔啉的共轭聚合物，结构通式如I所示，
权利要求
1.一种4，8-二(5-异辛基噻吩)苯基[l，2-b;3，4-b]联噻吩及氟代喹喔啉的共轭聚合物，其特征在于，该聚合物的结构通式如I所示，
2.如权利要求I所述的4，8-二(5-异辛基噻吩)苯基[1，2-b; 3，4_b]联噻吩及氟代喹喔啉的共轭聚合物，其特征在于，该聚合物的结构式如(II)所示
3.如权利要求I所述的4，8-二(5-异辛基噻吩)苯基[1，2-b; 3，4_b]联噻吩及氟代喹喔啉的共轭聚合物，其特征在于，该聚合物的结构式如(III)所示
4.如权利要求I所述的4，8-二(5-异辛基噻吩)苯基[1，2-b; 3，4_b]联噻吩及氟代喹喔啉的共轭聚合物，其特征在于，该聚合物的结构式如(IV)所示
5.如权利要求I所述的4，8-二(5-异辛基噻吩)苯基[1，2-b; 3，4_b]联噻吩及氟代喹喔啉的共轭聚合物，其特征在于，该聚合物的结构式如(V)所示
6.如权利要求I所述的4，8-二(5-异辛基噻吩)苯基[1，2-b; 3，4_b]联噻吩及氟代喹喔啉的共轭聚合物，其特征在于，该聚合物的结构式如(VI)所示
7.如权利要求I所述的4，8-二(5-异辛基噻吩)苯基[1，2-b; 3，4_b]联噻吩及氟代喹喔啉的共轭聚合物，其特征在于，该聚合物的结构式如(VD所示
8.如权利要求I至7任一权利要求所述的4，8- 二(5-异辛基噻吩)苯基[I, 2-b; 3, 4-b]联噻吩及氟代喹喔啉的共轭聚合物用于制备聚合物光伏电池的应用。
全文摘要
本发明属功能高分子材料领域，具体涉及一种4,8-二(5-异辛基噻吩)苯基[1,2-b;3,4-b]联噻吩及氟代喹喔啉的共轭聚合物，其结构通式如I所示。该聚合物使用双溴代的氟代喹喔啉与2,6-双(三甲基锡)-4,8-二(5-异辛基噻吩)苯基[1,2-b;3,4-b]联噻吩通过Stille偶联反应制备，用于聚合物本体异质结光伏电池的电子给体材料。本发明公开的聚合物在缺电子单元喹喔啉上引入了强的吸电子基团氟原子，可以有效降低材料的HOMO能级，从而提升聚合物光伏电池的开路电压。
文档编号H01L51/46GK102850529SQ201210316880
公开日2013年1月2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, 武海梅, 刘红利, 田地, 王维平, 安忠维, 王户生 申请人:西安近代化学研究所