含環(huán)戊二烯二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物，具有如下結(jié)構(gòu)式：其中，R1、R2為C1~C20的烷基，R3、R4為H或C1~C20的烷基，n為1~100的整數(shù)。上述含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的能隙較窄。本發(fā)明還提供一種含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法、使用該含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的太陽(yáng)能電池器件及有機(jī)電致發(fā)光器件。
【專(zhuān)利說(shuō)明】含環(huán)戊二烯二噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚合物及其制備方法和應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物、其制備方法以及使用該含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的太陽(yáng)能電池器件及有機(jī)電致發(fā)光器件。
【背景技術(shù)】
[0002]能源問(wèn)題是世界各國(guó)十分關(guān)注的重大問(wèn)題。太陽(yáng)能是未來(lái)人類(lèi)最理想的替代能源，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的太陽(yáng)能電池也是研究的熱點(diǎn)。近年來(lái)興起的共軛聚合物薄膜太陽(yáng)能電池具有成本低、重量輕、制作工藝簡(jiǎn)單、可制備成柔性器件等突出優(yōu)點(diǎn)。此外，有機(jī)材料種類(lèi)繁多、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，有希望通過(guò)材料的設(shè)計(jì)和優(yōu)化來(lái)提高太陽(yáng)能電池的性能。
[0003]苯并噻二唑單元具有優(yōu)異的還原可逆性，與鎂、鋁等金屬陰極的功函值非常接近；屬于缺電子型芳香環(huán)化合物，具有強(qiáng)吸電子能力，是一種優(yōu)良的受體單元具有較好的電子傳輸性質(zhì)，同時(shí)還可以調(diào)節(jié)材料的能隙。然而，現(xiàn)有的含有苯并噻二唑單元的聚合物的能帶隙(HOMO能級(jí)與LUMO能級(jí)之間的能級(jí)差)較寬，降低了對(duì)太陽(yáng)能光譜中光子的吸收率，從而使得使用含有聯(lián)噻唑單元的聚合物的有機(jī)太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種能隙較窄的含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物及其制備方法。
[0005]此外，還有必要提供一種使用該含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的太陽(yáng)能電池器件及有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0006]一種含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物，具有如下結(jié)構(gòu)式:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物，其特征在于，具有如下結(jié)構(gòu)式:

2.一種含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 提供如下結(jié)構(gòu)式表示的化合物A和化合物B，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)鈀催化劑選自三(二亞芐基丙酮)二鈀、四(三苯基膦)鈀或雙(三苯基膦)二氯化鈀，所述有機(jī)鈀催化劑與所述化合物A的摩爾比為1:200(Tl: 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法，其特征在于，所述Stille耦合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為50°C~120°C，反應(yīng)時(shí)間為6小時(shí)~100小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法，其特征在于，所述分離提純含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物P的步驟如下:向Stille耦合反應(yīng)后的溶液中加入甲苯和去離子水的混合液進(jìn)行萃取保留有機(jī)相，除去至少部分有機(jī)溶劑后加入乙醇沉析并過(guò)濾，將過(guò)濾后得到的固體粉末干燥后用氯仿溶解，使用中性氧化鋁層析，之后除去有機(jī)溶劑，再次用甲醇沉析并過(guò)濾，將過(guò)濾后得到的固體物用丙酮抽提，收集丙酮溶液后用甲醇沉析并過(guò)濾。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法，其特征在于，所述化合物A的制備過(guò)程包括如下步驟: 提供如下結(jié)構(gòu)式表示的化合物C和化合物E， C為:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法，其特征在于，所述分離提純化合物A的步驟如下:將所述化合物C以及化合物E進(jìn)行關(guān)環(huán)反應(yīng)后的反應(yīng)液依次使用水及二氯甲烷萃取，保留有機(jī)層，無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，蒸餾除去溶劑后使用硅膠層析柱分離得到所述化合物A。
8.根據(jù)權(quán)利要求6 所述的含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物的制備方法，其特征在于，所述化合物B的制備過(guò)程包括如下步驟: 提供化合物D、正丁基鋰及三丁基氯化錫，
化合物D的結(jié)構(gòu)式為
9.一種太陽(yáng)能電池器件，包括活性層，其特征在于，所述活性層的材料包括具有如下結(jié)構(gòu)式的含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物P:

10.一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括發(fā)光層，其特征在于，所述發(fā)光層的材料為具有如下結(jié)構(gòu)式的含并三噻吩-苯并二(苯并噻二唑)共聚物P:
【文檔編號(hào)】H01L51/54GK103936963SQ201310017518
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月17日
【發(fā)明者】周明杰, 管榕, 黎乃元, 黃佳樂(lè), 李滿(mǎn)園 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司