含环戊二烯二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚合物及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】一种苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物，具有如下结构式：P:其中，R1、R2为C1~C20的烷基，R3、R4为C1~C20的烷基或C1~C16的烷氧基，n为1~100的整数。上述苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的能隙较窄。本发明还提供一种苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制备方法、使用该苯并[2,1-b:3,4-b’]二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的太阳能电池器件及有机电致发光器件。
【专利说明】含环戊二烯二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚合物及其制备方法和应用【技术领域】
[0001]本发明涉及一种苯并[2，l-b:3，4-b’] 二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物、其制备方法以及使用该苯并[2，l-b:3，4-b’ ] 二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的太阳能电池器件及有机电致发光器件。
【背景技术】
[0002]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。 [0003]苯并噻二唑单元具有优异的还原可逆性，与镁、铝等金属阴极的功函值非常接近；属于缺电子型芳香环化合物，具有强吸电子能力，是一种优良的受体单元具有较好的电子传输性质，同时还可以调节材料的能隙。然而，现有的含有苯并噻二唑单元的聚合物的能带隙(HOMO能级与LUMO能级之间的能级差)较宽，降低了对太阳能光谱中光子的吸收率，从而使得使用含有联噻唑单元的聚合物的有机太阳能电池的能量转换效率较低。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种能隙较窄的苯并[2，l-b:3，4_b’] 二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物及其制备方法。
[0005]此外，还有必要提供一种使用该苯并[2，l-b:3，4_b’] 二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的太阳能电池器件及有机电致发光器件。
[0006]一种苯并[2，l-b:3，4_b’] 二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物，具有如下结构式:
【权利要求】
1.一种苯并[2，l-b:3，4-b’] 二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物，其特征在于，具有如下结构式:
2.一种苯并[2，l-b:3，4-b’ ] 二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制备方法，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和化合物B，
3.根据权利要求2所述的苯并[2，l-b:3，4-b’]二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，所述有机钯催化剂选自三(二亚苄基丙酮)二钯、四(三苯基膦)钯或双(三苯基膦)二氯化钯，所述有机钯催化剂与所述化合物A的摩尔比为1:200(Tl: 5。
4.根据权利要求2所述的苯并[2，l-b:3，4-b’]二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，所述Stille耦合反应的反应温度为50°C ~120°C，反应时间为6小时~100小时。
5.根据权利要求2所述的苯并[2，l-b:3，4-b’]二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，所述分离提纯苯并[2，l-b:3，4-b’ ] 二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物P的步骤如下:向Stille耦合反应后的溶液中加入甲苯和去离子水的混合液进行萃取保留有机相，将有机溶剂蒸干后加入乙醇沉析并过滤，将过滤后得到的固体粉末用氯仿溶解后使用中性氧化铝层析，之后除去有机溶剂，再次用甲醇沉析并过滤，将过滤后得到的固体物用丙酮抽提，收集丙酮溶液后用甲醇沉析并过滤。
6.根据权利要求2所述的苯并[2，l-b:3，4-b’]二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，所述化合物A的制备过程包括如下步骤: 提供如下结构式表示的化合物C和化合物E，
c 为:
7.根据权利要求6所述的苯并[2，l-b:3，4-b’]二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，所述分离提纯化合物A的步骤如下:将所述化合物C以及化合物E进行耦合反应后的反应液依次使用水及二氯甲烷萃取，保留有机层，无水硫酸钠干燥，过滤，蒸馏除去溶剂后使用硅胶层析柱分离得到所述化合物A。
8.根据权利要求6所述的苯并[2，l-b:3，4-b’]二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制备方法，其特征在于，所述化合物B的制备过程包括如下步骤: 提供化合物D、正丁基锂及三丁基氯化锡，
化合物D的结构式为
9.一种太阳能电池器件，包括活性层，其特征在于，所述活性层的材料包括具有如下结构式的苯并[2，l-b:3, 4-b’ ] 二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物P:
10.一种有机电致发光器件，包括发光层，其特征在于，所述发光层的材料为具有如下结构式的苯并[2，l-b:3, 4-b’ ] 二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物P:
【文档编号】H01L51/30GK103772661SQ201210417492
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月26日 优先权日:2012年10月26日
【发明者】周明杰, 管榕, 黎乃元, 黄佳乐, 李满园 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, 深圳市海洋王照明工程有限公司