用于光电池的活性层或者电极的组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含接枝共聚物的组合物，该接枝共聚物由以下组成：包含至少一种非芳香族乙烯基聚合物或者一种不饱和聚烯烃的线性主链(1)，和至少两个经由化学键与所述主链连接的接枝体(2)，每个接枝体由共轭聚合物组成，特征在于所述组合物另外包含：富勒烯和共轭聚合物，或者碳和/或石墨烯纳米管。本发明专利技术还涉及包含这种组合物的光电组件和涉及所述组合物用于这种目的的用途。最后，本发明专利技术涉及用于合成形成本发明专利技术的组合物全部或部分的分子的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及包含接枝共聚物的组合物，该接枝共聚物由以下组成：包含至少一种非芳香族乙烯基聚合物或者一种不饱和聚烯烃的线性主链(1)，和至少两个经由化学键与所述主链连接的接枝体(2)，每个接枝体由共轭聚合物组成，特征在于所述组合物另外包含：富勒烯和共轭聚合物，或者碳和/或石墨烯纳米管。本专利技术还涉及包含这种组合物的光电组件和涉及所述组合物用于这种目的的用途。最后，本专利技术涉及用于合成形成本专利技术的组合物全部或部分的分子的方法。【专利说明】用于光电池的活性层或者电极的组合物专利
本专利技术主题是用于光电组件的有机光电池并显示出用于这种应用的最佳性质的组合物，以及这种相同的用于电极的具有非常小的区别(少一种组分)的组合物。该本专利技术还涉及这种组合物在光电组件的有机光电池中的用途和涉及包含这种光电池的光电组件，以及涉及它在电极中的用途。在下文中，根据本专利技术的组合物从与光电池领域相关的技术问题方面来进行介绍，但是对于本 申请人:变得明显的是，这种组合物的许多特别显著的优点使得它可以被设想作为用于在其它领域中存在的问题的技术方案，特别地从它对至少一个技术问题的解决(可用于制备电极的石墨烯或者碳纳米管的分散)的方面来看。与由化石能量释放的温室气体有关的全球变暖已经引起替代能源解决方案(在其操作期间不放出这种气体，如，例如光电组件)的发展。光电组件包含"光电池组",这种电池组可以将光能转化为电流。存在许多类型的光电面板结构。当前，主要使用所谓“无机的”光电面板，即其使用半导体板，通常硅板运行，它们形成用于俘获光子的光电池组。举例来说，光电池组通常包含多个电池，每个电池包含与设置在光电传感器的上面(上收集极)和下面(下收集极)的电子收集极接触的光电传感器。当光电池组设置在光源下方时，它释放连续电流，其可以在电池的接线端进行回收。 除了无机光电池组，还已知有机类型的光电池组，即那些该光电池组由聚合物组成。效仿无机光电池组，这些有机光电池组吸收光子，产生束缚的电子-空穴对并且产生光电流。该有机光电池组是比较低廉的、可回收的并且允许提供挠性产品或者不同构造(例如屋瓦)，能进入对于传统技术来说不可进入的市场，特别地由于它们集成在多功能系统中。然而，这种技术方案至今面临非常低的总体效能水平，因为这种光电池组的效率保持低于5%。此外，当前，该光电池组的寿命是非常受限制的。
技术介绍
有机光电池组的不足的性能和寿命直接地与一定数量的当前产生困难的物理化学参数相关。有机光电池由给电子材料和受电子材料组成。从给电子和受电子材料的混合形态的控制方面提出第一个问题。当前，为了克服这种困难，策略在于调节退火条件以获得希望的形态，但是还已知的是，例如从文献US 2009/0229667，加入添加剂，如烷基卤或者二硫醇，其将起易于迁移的增塑剂的作用但是其不使形态稳定化。然而，如果希望获得稳定结构，需要引入表面活性剂。特别地已知，存在具有共轭序列的二嵌段或者三嵌段共聚物或者不包含任何共轭序列的二嵌段共聚物。还已知文献US 2008/0017244，但是该嵌段共聚物在这里充当电荷的送输体(给体/受体)以及作为表面活性剂但是没有解决上面所说的第一个技术问题。所有这些已有的解决方案中没有一个关于给电子和受电子材料的混合的形态的控制或者稳定化方面是非常令人满意的。第二个问题在于无论在活性层或者电极中的材料(半导体聚合物、石墨烯、碳纳米管等等)在用于制备墨水的液体介质中的分散的控制和稳定化。这是因为，有机光电池的制备基本上通过湿途径，即通过使用墨水进行。关于该电极，这还适用于其它类型的装置，如有机电致发光二极管(OLEDs)。当前已知的技术方案在于加入添加剂，如表面活性剂(离子型或者中性的)或者亲水聚合物，如聚(乙烯醇)。这些添加剂不是完全地令人满意的，因为本领域技术人员特别已知的是，它们具有引起存在的填料的聚沉的倾向。最后的问题存在于在通常沉积了至少一个金属电极的有机光电池中的有机/无机界面的控制和稳定化中。当前使用的解决方案包括加入靠着所述电极连接/粘结的中间层(如其它聚合物半导体或者小分子的自组装单层(SAM))。再次，这些技术方案，虽然允许部分地解决该问题，不是完全地令人满意的。本专利技术的简要描述 本专利技术用来通过提出用于有机光电池的活性层和/或电极的组合物来解决现有技术的光电组件的有机光电池和电极的问题，该组合物包含特定类型的接枝共聚物和一种或多种与所述共聚物产生协同作用的特定物质的组合。本 申请人: 在不同的实验和处理操作之后已经发现特定结构可以单独显示出最佳结果，其允许: -改善在有机光电/太阳能电池中的给电子材料和受电子材料之间的混合物的相容化，无论是在性能方面或者在稳定性方面； -改善墨水的品质(特别地它们随着时间的稳定性)，特别地可用于制备电极的碳和石墨烯纳米管的分散的品质； -防止金属/有机材料界面的物理化学问题。通常，由于这些技术问题得到解决，包括根据本专利技术的组合物的有机光电池或者电极显示出比现有技术高得多的能效率。因此，本专利技术涉及包含接枝共聚物的组合物，该接枝共聚物由以下组成: -包含至少一种非芳香族乙烯基聚合物或者一种不饱和聚烯烃的线性主链，和 -至少两个经由化学键与所述主链连接的接枝体，每个接枝体由共轭聚合物组成， 特征在于所述组合物另外包含: -富勒烯和共轭聚合物，或者 -石墨烯和/或碳纳米管。因此，根据本专利技术的组合物具有可选择性。在这种组合物旨在用于构成光电池的全部或者部分的情况下，上述共聚物将与富勒烯和共轭聚合物组合。最后这两种组分是必要的以满足对于该光电领域特有的特点，特别地包括组合物的透明度和它的热和机械稳定性。此外，应当注意的是，术语“富勒烯”理解为表示唯一地由碳组成的分子，其可以呈任何提醒为球体、椭圆体、管(称为纳米管)或者环形状的几何形状。在这种组合物旨在用作为电极的情况下，该共轭聚合物不再是必需的，碳纳米管和/或石墨烯由于它们的优良的导电性是所寻求的，而不要求透明度性质。在两种可选择的方案中，在多个实验之后已经证明，上述共聚物，与所述富勒烯和所述共轭聚合物一起或者与所述碳纳米管和/或石墨烯一起，允许获得非常有利的结果，特别地如上所述的那些。本专利技术的其它有利特征在后面具体说明: -有利地，该两个接枝体具有相同的摩尔质量； -优选地，上述接枝体由聚(3-己基噻吩)组成； -有利地，该不饱和聚烯烃性质(nature)的线性主链由聚二烯，优选聚异戊二烯或者聚丁二烯，优选地聚异戊二烯组成； -根据可替代方案，该不饱和聚烯烃性质的线性主链由丙烯酸聚合物或者聚丙烯酸酯组成； -所述主链可以有利地由聚丙烯酸烷基酯，优选聚(丙烯酸正丁酯)组成； -优选，该主链具有羟基官能团以为它提供两亲性质； -根据一种可能性，该不饱和聚烯烃性质的线性主链由聚(乙烯醇)组成。本专利技术涉及如上所述的组合物在光电组件的有机光电池中的用途。而且，本专利技术还涉及具有至少一个形成包含光电池组的包封剂的层，该光电池组由多个可以产生电能的有机光电池组成，和形成“背板”或后板的层的光电组件，所述光电池组包含如上所述的组合物。最后，本专利技术涉及用于合成根据本专利技术的组合物或者为制备它而所需的中间组分/材料的新型方法。因此，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含接枝共聚物的组合物，该接枝共聚物由以下组成：??包含至少一种非芳香族乙烯基聚合物或者一种不饱和聚烯烃的线性主链(1)，和??至少两个经由化学键与所述主链连接的接枝体(2)，每个接枝体由共轭聚合物构成，特征在于所述组合物另外包含：??富勒烯和共轭聚合物，或者??石墨烯和/或碳纳米管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SJ穆尼耶，C布罗雄，G阿德齐约安努，E克卢特，C纳瓦罗，
申请(专利权)人：波尔多大学，阿肯马法国公司，法国国家科学研究中心，波尔多理工学院，
类型：
国别省市：