含苯并三唑基的聚合物及其制備方法和有機太陽能電池器件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機太陽能電池材料領域，尤其涉及一種含苯并三唑基的聚合物及其 制備方法。本發(fā)明還涉及一種使用該含苯并三唑基的聚合物作為活化層電子給體材料的有 機太陽能電池器件。
【背景技術】
[0002] 利用廉價材料制備低成本、高效能的太陽能電池一直是光伏領域的研究熱點和難 點。目前用于地面的硅晶電池由于生產(chǎn)工藝復雜、成本高，使其應用受到限制。為了降低電 池成本，拓展應用范圍，長期以來人們一直在尋找新型的太陽能電池材料。有機半導體材 料以其原料易得、廉價、制備工藝簡單、環(huán)境穩(wěn)定性好、有良好的光伏效應等優(yōu)點備受關注。 自 1992 年N.S.Sariciftci等在SCIENCE(N.SSariciftci，L.Smilowitz，A.J.Heeger，et al.Science, 1992, 258, 1474)上報道共軛聚合物與C6Q之間的光誘導電子轉移現(xiàn)象后，人們 在聚合物太陽能電池方面投入了大量研究，并取得了飛速的發(fā)展，但是仍比無機太陽能電 池的轉換效率低得多。限制性能提高的主要制約因素有：有機半導體材料的光譜響應與太 陽輻射光譜不匹配，有機半導體相對較低的載流子遷移率以及較低的載流子的電極收集效 率等。為了使聚合物太陽能電池得到實際的應用，開發(fā)新型的材料，進而大幅度提高其能量 轉換效率仍是這一研究領域的首要任務。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于上述問題，本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種轉化效率高的含苯并三唑基 的聚合物。
[0004] 本發(fā)明的技術方案如下：
[0005] 本發(fā)明提供的一種含苯并三唑基的聚合物，其結構通式如下：
【主權項】
1. 一種含苯并三唑基的聚合物，其特征在于，其結構通式如下：
式中，R1, R2均為C1~C2tl的烷基，η為10-100的整數(shù)。
2. -種如權利要求1所述的含苯并三唑基的聚合物的制備方法，其特征在于，包括如 下步驟： 分別提供如下結構式表示的化合物A和Β，
實中，R1, R2均為C1~ A C20 的;L- 在無氧環(huán)境下，將摩爾比為1:1~1. 2的化合物A和化合物B添加入含有催化劑和堿 溶液的有機溶劑中溶解，于70~130°C下進行Suzuki耦合反應12~96小時，降溫后停止 耦合反應，分離提純反應液，得到如下結構通式的所述含苯并三唑基的聚合物：
式中，R1, R2均為C1~C2tl的烷基，η為10-100的整數(shù)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的含苯并三唑基的聚合物的制備方法，其特征在于，所述催化 劑為雙三苯基膦二氯化鈀或四三苯基膦鈀；所述催化劑與所述化合物A的摩爾比為1:20~ 1:100。
4. 根據(jù)權利要求2所述的含苯并三唑基的聚合物的制備方法，其特征在于，所述催化 劑為摩爾比為1:4~8的醋酸鈀與三（鄰甲基苯基）膦混合物，或者摩爾比為1:4~8的 三二氬芐基丙酮二鈀與2-雙環(huán)己基膦-2'，6' -二甲氧基聯(lián)苯混合物；所述催化劑與所述 化合物A的摩爾比為1:20~1:100。
5. 根據(jù)權利要求2所述的含苯并三唑基的聚合物的制備方法，其特征在于，所述堿溶 液選自碳酸鈉溶液、碳酸鉀溶液及碳酸氫鈉溶液中的至少一種；所述堿溶液中，堿溶質與化 合物A的摩爾比為20:1。
6. 根據(jù)權利要求2所述的含苯并三唑基的聚合物的制備方法，其特征在于，所述有機 溶劑選自甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃中的至少一種。
7. 根據(jù)權利要求2所述的含苯并三唑基的聚合物的制備方法，其特征在于，Suzuki耦 合反應溫度為90~120°C下、反應時間為36~60小時。
8. 根據(jù)權利要求2所述的含苯并三唑基的聚合物的制備方法，其特征在于，分離提純 反應液包括步驟： 反應停止后，向反應液中加入甲醇沉析，通過索氏提取器過濾之后依次用甲醇和正己 烷抽提，然后以氯仿為溶劑抽提至無色，收集氯仿溶液并旋干得到粉末，收集后的粉末再在 真空下50°C干燥24h后，得到所述含苯并三唑基的聚合物。
9. 一種有機太陽能電池器件，其特征在于，其活化層的電子給體材料采用如權利要求 1所述的含苯并三唑基的聚合物。
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機太陽能電池材料領域，其公開了一種含苯并三唑基的聚合物及其制備方法和有機太陽能電池器件；該聚合物的結構通式如下：式中，R1，R2均為C1～C20的烷基，n為10-100的整數(shù)。本發(fā)明提供的含苯并三唑基的聚合物中，苯并三唑是一個優(yōu)良的電子受體單元，非常有潛力應用于有機太陽能電池中，氮原子上經(jīng)過烷基鏈的修飾，有利于提高聚合物溶解性能和成膜性能；二茚并吡嗪是一種具有剛性平面結構的雜環(huán)化合物，它具有較高的熱穩(wěn)定性和電子遷移率；將含苯并三唑基共聚物應用于太陽能電池中，可以提高光轉化效率。
【IPC分類】H01L51-46, C08G61-12
【公開號】CN104629002
【申請?zhí)枴緾N201310554526
【發(fā)明人】周明杰, 張振華, 王平, 鐘鐵濤
【申請人】海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月8日