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二噻吩苯并三唑基聚合物材料及其光伏应用制造技术

技术编号:4050864 阅读:222 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一系列二噻吩苯并三唑聚合物材料,本发明专利技术通过将二噻吩苯并三唑单元通过碳-碳单键或碳-碳双键与另一个芳香环、芳香杂环或者它们的衍生物相连接,得到聚二噻吩苯并三唑类衍生物材料。这一系列聚合物应用于聚合物太阳能电池中,具有良好的光电转换功能。具体是将此类聚合物材料与C60受体混合,涂覆在ITO导电玻璃上制备出一层半透明的薄膜,然后通过真空蒸镀的方式在聚合物上蒸镀金属电极,制备成聚合物太阳能电池器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一系列聚二噻吩苯并三唑类材料,具体地涉及一系列碳-碳单键或双 键连接的聚二噻吩苯并三唑衍生物光伏材料。本专利技术还涉及上述材料的在太阳能电池上的应用。
技术介绍
1,2,3-苯并三唑是一个重要的电子受体单元,以其作为电子受体的聚合物近 年来在电致变色、传感器、聚合物发光二极管等方面得到了广泛的研究。但是,将 1, 2,3-苯并三唑作为受体 单元与其他芳香杂环给体单元聚合后应用于聚合物太阳能电池还少见报道。苯并噻二唑 是目前为止报道的性能最优良的受体材料,但是其差的溶解性能往往使聚合物的分子量较 小,影响能量转换效率的进一步提高。1,2,3-苯并三唑上的N-H键能够容易用其它烷基柔 性链等官能基团修饰来调节溶解性和光电性能。另外,最近,Levent Toppare等人用十二烷基取代1,2,3_苯并三唑的N-H键,再用 3-己基噻吩修饰1,2,3-苯并三唑的4,7位,最后采用电化学聚合得到一种聚苯并三唑光 伏材料,这个光伏材料对太阳光的吸收主要集中在300 600nm,制备的太阳能电池的开路 电压高达0.85V,然而这个聚合物的效率比较低,仅为0.3% 。
技术实现思路
在本专利技术中里我们首次报道4,7_ 二噻吩苯并三唑单元,用不同的化学聚合方法 合成了一系列二噻吩苯并三唑基的给受体聚合物材料,对它们进行了表征,并对其在太阳 能电池上的应用进行了研究。本专利技术的目的在于提供一系列二噻吩苯并三唑类聚合物材料,具体地涉及一系列 碳-碳单键或碳-碳双键连接的苯并三唑基高分子材料并对其在太阳能电池上的应用进行 了详细研究。本专利技术还提供上述材料的制备方法。为实现上述目的,本专利技术提供的一系列碳_碳单键或碳_碳双键连接的聚苯并三 唑衍生物光伏材料,分别为权利要求二噻吩苯并三唑聚合物材料,具有如下任一种所示的结构式式1 式2式3 式4式中R1、R2代表烷烃基,碳原子数目为6~12,n的数目为7~13。式1为聚 的结构式;式2为聚 的结构式;式3为聚 的结构式;式4聚 的结构式。FDA0000023501470000011.tif,FDA0000023501470000012.tif2.权利要求1的二噻吩苯并三唑聚合物材料在聚合物太阳能电池中的应用,将所述的 二噻吩苯并三唑聚合物材料用于制备聚合物太阳能电池的光伏材料。3.权利要求1的二噻吩苯并三唑聚合物材料在聚合物太阳能电池中的应用,将所述的 二噻吩苯并三唑聚合物材料用作聚合物太阳能电池的光伏材料的给体。4.权利要求1的二噻吩苯并三唑聚合物材料在聚合物太阳能电池中的应用,是将二噻 吩苯并三唑聚合物给体材料与电子受体物质混合,加入溶剂,使混合物溶解即可,涂覆在导 电玻璃上制备出薄膜,在薄膜上制备金属电极,制备成聚合物太阳能电池的器件。5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述电子受体为C6tl或其衍生物。全文摘要一系列二噻吩苯并三唑聚合物材料,本专利技术通过将二噻吩苯并三唑单元通过碳-碳单键或碳-碳双键与另一个芳香环、芳香杂环或者它们的衍生物相连接,得到聚二噻吩苯并三唑类衍生物材料。这一系列聚合物应用于聚合物太阳能电池中,具有良好的光电转换功能。具体是将此类聚合物材料与C60受体混合,涂覆在ITO导电玻璃上制备出一层半透明的薄膜,然后通过真空蒸镀的方式在聚合物上蒸镀金属电极,制备成聚合物太阳能电池器件。文档编号H01L51/46GK101935389SQ20101023154公开日2011年1月5日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日专利技术者丁娉, 刘波, 张振华, 曾望东, 杨苗, 潘春跃, 邹应萍 申请人:中南大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
二噻吩苯并三唑聚合物材料,具有如下任一种所示的结构式:  ***  式中R↓[1]、R↓[2]代表烷烃基,碳原子数目为6~12,n的数目为7~13。  式1为聚-[4’,8’-二烷氧基-苯-(1’,2’-b;3’,4’-b)-二噻吩-2-烷基-4,7-二噻吩基-苯并三唑]的结构式;  式2为聚-[N-辛基-N-壬基-咔唑-2-烷基-4,7-二噻吩基-苯并三唑]的结构式;  式3为聚-[2,5-二辛氧基-1,4-二乙烯苯-2-辛氧基-4,7-二噻吩-1,2,3-苯并三唑]的结构式;  式4聚-[2-甲氧基-5-辛氧基-1,4-二乙烯苯-2-辛氧基-4,7-二噻吩-1,2,3-苯并三唑]的结构式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邹应萍潘春跃张振华刘波杨苗丁娉曾望东
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:43[中国|湖南]

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