一种含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物及其制备方法与应用技术

技术编号:10441176 阅读:182 留言:0更新日期:2014-09-17 16:35
本发明专利技术提供一种含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物及其制备方法与应用,所述含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物为具有如下结构式的化合物P,其中,R1为H、C1~C16的直链或支链的烷基或C1~C16的直链或支链的烷基巯基,R2为C1~C12的直链或支链的烷基,n为5~60之间的整数。所述含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物含有4,8-二(1,3-二硫醇-2-醛)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩类衍生物、二噻吩并吡咯和丙二烯缩硫脲单元,与太阳光谱的匹配度高,同时为平面共轭结构,载流子迁移速率高,提高了能量转换效率。

【技术实现步骤摘要】
—种含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物及其制备方法与应用
本专利技术涉及光电材料
,特别是涉及一种含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物及其制备方法与应用。
技术介绍
制备成本低、效能高的太阳能电池一直是光伏领域的研究热点和难点。目前已商业化的硅太阳能电池由于生产工艺复杂、成本高,应用受到限制。为了降低成本,拓展应用范围,长期以来人们一直在寻找新型的太阳能电池材料。聚合物太阳能电池因为原料价格低廉、质量轻、柔性、生产工艺简单、可用涂布、印刷等方式大面积制备等优点而具有优越的市场前景。自 1992 年 N.S.Sariciftci 等在 SCIENCE (N.S Sariciftci, L.Smilowitz, A.J.Heeger, et al.Science, 1992,258,1474)上报道共轭聚合物与C60之间的光诱导电子转移现象后,人们在聚合物太阳能电池方面投入了大量研究,并取得了飞速的发展。 聚合物太阳能电池未来面临的挑战之一就是合成新型的P-型共轭聚合物,它需要具备以下特点:(a)良好的溶解性,有利于溶剂加工,实现工业化生产;(b)对整个太阳光光谱有宽而强的吸收;(C)高的载流子迁移率,有利于载流子传输。其中如何拓宽聚合物材料的光吸收范围,使其光吸收范围最大程度地覆盖整个太阳光光谱将是研究的重点。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术旨在提供一种含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物,该共聚物中含有4,8-二(1,3-二硫醇-2-醛)苯并[l,2-b:4,5_b’ ] 二噻吩类衍生物、二噻吩并吡咯单元和丙二烯缩硫脲单元,将4,8- 二(1,3- 二硫醇-2-醛)苯并[I, 2-b:4, 5-b’] 二噻吩类衍生物与二噻吩并吡咯给体单元作为聚合物主链,而将丙二烯缩硫脲类染料作为受体单元挂接在侧链上,通过主链与侧链给受体中这种“推-拉电子”的相互作用,加上主侧链间形成的二维共轭体系,同时降低了共轭聚合物的能隙,大大提高了材料的光吸收范围。本专利技术的目的还在于提供上述丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物的制备方法及应用。 第一方面,本专利技术提供一种含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物,为具有如下结构式的共聚物P: 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含丙二烯缩硫脲‑二噻吩并吡咯‑苯并二噻吩共聚物,其特征在于,为具有如下结构式的共聚物P:式中,R1为H、C1~C16的直链或支链的烷基或C1~C16的直链或支链的烷基巯基,R2为C1~C12的直链或支链的烷基,n为5~60之间的整数。

【技术特征摘要】
1.一种含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物,其特征在于,为具有如下结构式的共聚物P:式中,R1为HX1~C16的直链或支链的烷基或C1~C16的直链或支链的烷基巯基,R2为C1~C12的直链或支链的烷基,η为5~60之间的整数。2.一种含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物的制备方法,其特征在于,包括以下操作步骤: (I)制备聚合物B; 分别提供如下结构式表示的化合物A和化合物g:式中,R1为H、C1~C16的直链或支链的烷基或C1~C16的直链或支链的烷基巯基;在惰性气体氛围中,将摩尔比为1:1~1.5:1的化合物A和化合物g加入第一有机溶剂中溶解,然后加入催化剂形成混合液,该混合液在60~120°C进行Stille耦合反应24~72小时,停止反应后,分离纯化得到聚合物B,结构式如下:式中,R1为IC1~C16的直链或支链的烷基或C1~C16的直链或支链的烷基巯基,η为5~60之间的整数; 反应式为:(2)制备共聚物P ; 提供如下结构式表示的化合物h:R2为C1~C12的直链或支链的烷基; 将摩尔比1:20~1:25的聚合物B和化合物h加入到第二有机溶剂中,滴加吡啶后,在30~40°C搅拌反应20~24h,停止反应后,分离纯化得到共聚物P,反应式为:式中,R1为HX1~C16的直链或支链的烷基或C1~C16的直链或支链的烷基巯基,R2为C1~C12的直链或支链的烷基,η为5~60之间的整数。3.如权利要求2所述的含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物的制备方法,其特征在于,所述催化剂为有机钯或有机钯与有机膦的混合物。4.如权利要求3所述的含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物的制备方法,其特征在于,所述有机钯为双(三苯基膦)二氯化钯或四(三苯基膦)钯,所述有机钯与有机膦的混合物为三(二亚苄基丙酮)二钯与三(2-甲苯基)膦的混合物; 所述有机钯与有机膦的混合物中三(二亚苄基丙酮)二钯和三(2-甲苯基)膦的摩尔比为1:2~1:20。5.如权利要求3所述的含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物的制备方法,其特征在于,所述有机钯的摩尔用量为化合物g摩尔用量的0.01%~5%。6.如权利要求2所述的含丙二烯缩硫脲-二噻吩并吡咯-苯并二噻吩共聚物的制备方法,其特征在于,所述第一有机溶剂为四氢呋喃、N, N-...

【专利技术属性】
技术研发人员:周明杰管榕李满园
申请(专利权)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
类型:发明
国别省市:广东;44

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