含喹喔啉基的聚合物及其制备方法和有机太阳能电池器件技术

技术编号:10715471 阅读:119 留言:0更新日期:2014-12-03 18:25
本发明专利技术属于有机半导体材料领域,其公开了含喹喔啉基的聚合物及其制备方法和有机太阳能电池器件;该聚合物具有如下结构式:式中,R1、R2均为C1~C20的烷基,n为13-94的之间整数。本发明专利技术的含喹喔啉基的聚合物,属于给体-受体型共轭聚合物,它具有较高的空穴迁移率,高的开路电压,较好的溶解性能和成膜性能,在300nm~800nm范围内具有较宽的吸收范围,进而解决太阳能电池器件低效率问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于有机半导体材料领域,其公开了含喹喔啉基的聚合物及其制备方法和有机太阳能电池器件;该聚合物具有如下结构式:式中,R1、R2均为C1~C20的烷基,n为13-94的之间整数。本专利技术的含喹喔啉基的聚合物,属于给体-受体型共轭聚合物,它具有较高的空穴迁移率,高的开路电压,较好的溶解性能和成膜性能,在300nm~800nm范围内具有较宽的吸收范围,进而解决太阳能电池器件低效率问题。【专利说明】含喹喔啉基的聚合物及其制备方法和有机太阳能电池器件
本专利技术涉及有机半导体材料领域,尤其涉及一种含喹喔啉基的聚合物及其制备方法。本专利技术还涉及使用含喹喔啉基的聚合物作为活性层电子给体材料的有机太阳能电池器件。
技术介绍
利用廉价材料制备低成本、高效能的太阳能电池一直是光伏领域的研究热点和难点。有机半导体材料以其原料易得、价格低廉、工艺简单、稳定性强、光伏效应良好等优点备受关注。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,有机聚合物太阳能电池逐渐成为研究的热点。近年来这方面的研究取得了飞速的发展,但是有机聚合物太阳能电池仍比无机太阳能电池的转换效率低得多。为了使有机聚合物太阳能电池得到实际的应用,开发具有较高能量转换效率的新型材料仍是这一领域的首要任务。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于提供一种能量转换效率较高的含喹喔啉基的聚合物。 本专利技术的技术方案如下: 一种含喹喔啉基的聚合物,其结构式如下: 【权利要求】1.一种含喹喔啉基的聚合物,其特征在于,其结构式如下:式中,%、R2均为C1~C2tl的烷基,η为13-94的之间整数。2.根据权利要求2所述的含喹喔啉基的聚合物,其特征在于,包括以下聚合物中的一种:3.—种含喹喔啉基的聚合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: 分别提供如下结构式表示的化合物A和B,其中,R1, R2 均为 C1 ~C2tl 的烷 基; 在无氧环境下,将摩尔比为1:1~1.2的化合物A和B添加入含有催化剂和碱溶液的有机溶剂中溶解,随后于70~130° C下进行Suzuki耦合反应12~96小时,停止耦合反应后,分离提纯反应液,得到如下结构式的含喹喔啉基聚合物:式中,n为I3-94的整数。4.根据权利要求3所述的含喹喔啉基的聚合物的制备方法,其特征在于,所述催化剂为双三苯基膦二氯化钯或四三苯基膦钯;或者,所述催化剂为有机钯与有机膦配体的混合物,且混合物中,有机膦配体的摩尔量是有机钯摩尔量的4~8倍;所述催化剂与所述化合物A的摩尔比为1:20~1:100。5.根据权利要求4所述的含喹喔啉基的聚合物的制备方法,其特征在于,所述有机钯为醋酸钯或者三二氩苄基丙酮二钯;有机膦配体为三邻甲苯基膦或2-双环己基勝-2’ ,6,- 二甲氧基联苯。6.根据权利要求3所述的含喹喔啉基的聚合物的制备方法,其特征在于,所述碱溶液选自碳酸钠溶液、碳酸钾溶液及碳酸氢钠溶液中的至少一种;所述碱溶液中,碱溶质的摩尔量为化合物A摩尔量的20倍。7.根据权利要求3所述的含喹喔啉基的聚合物的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的至少一种。8.根据权利要求3所述的含喹喔啉基的聚合物的制备方法,其特征在于,Suzuki耦合反应温度为90~120° C,反应时间为24~72小时。9.根据权利要求3所述的含喹喔啉基的聚合物的制备方法,其特征在于,分离提纯反应液包括: 耦合反应后,向反应液中加入甲醇沉析,随后通过索氏提取器过滤,在再依次用甲醇和正己烷抽提,获得有机相,然后以氯仿为溶剂抽提有机相至无色,收集氯仿溶液并旋干、真空下50° C干燥24h后,得到所述含喹喔啉基聚合物。10.一种有机太阳能电池器件,其特征在于,其活性层的电子给体材料采用如下结构式的含喹喔啉基的聚合物:式中,%、R2均为C1~C2tl的烷基,η为13-94的之间整数。【文档编号】C08G61/12GK104177595SQ201310204098【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月28日 优先权日:2013年5月28日 【专利技术者】周明杰, 张振华, 王平, 黄辉 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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含喹喔啉基的聚合物,其特征在于,其结构式如下:式中,R1、R2均为C1~C20的烷基,n为13‑94的之间整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周明杰张振华王平黄辉
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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