System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料及其制备方法和应用技术_技高网
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基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料及其制备方法和应用技术

技术编号:42945574 阅读:4 留言:0更新日期:2024-10-11 16:03
本发明专利技术提供基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料及其制备方法和应用,涉及有机光电技术领域。该基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料的制备方法,包括以下步骤:S1将M1、M2和溶剂加入反应容器中,并在惰性气体保护下加入催化剂,反应12~24小时;S2对反应完成后的反应产物进行分离纯化,制得聚合物给体材料。通过在聚合物的噻吩酯基侧链上引入卤素原子之后,分子内的分子骨架和π‑π键的相互作用造成了更强的堆积,增加了分子内电子相互作用,有利于提高电荷传输,通过简化结构和合成步骤可以显著降低材料的生产成本,尽管简化了合成过程,但聚合物给体材料的分子结构,仍然可以获得高效的电荷分离和传输能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机光电,具体为基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、随着国际国内社会化石能源的日益短缺,以及环保问题的日益严重,新的能源种类的开发和能源方式的利用被提上日程。太阳能具有分布广泛、取之不尽用之不竭的特点,作为一种清洁可再生能源很早就受到人们的青睐,但其有限的利用方式和较低的利用效率限制着它的广泛利用。太阳能电池能够将太阳能转化为电能,是现今太阳能利用的最主要的方式之一。

2、近年来,聚合物有机太阳能电池引起了人们的广泛关注。相对于无机太阳能电池,聚合物太阳能电池具有以下优点:质量轻、柔韧性好,还可以利用低成本的溶液进行卷对卷喷涂和打印等技术对其进行大规模的生产。目前聚合物太阳能电池的光电转换效率已经突破19%,与商业化的硅基太阳能电池相当,显示了其巨大的应用前景。但是目前高性能的聚合物给体材料结构一般较为复杂,合成步骤较多,合成成本高。因此,有必要开发一种结构简单、合成步骤少、合成成本低的聚合物给体材料,为同时实现高pce和低成本提供更多可能性。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料及其制备方法和应用,解决了目前传统聚合物给体材料结构较为复杂,合成步骤较多,合成成本高的问题。

2、为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料,所述氟化酯基噻吩聚合物给体材料的化学结构式如下所示:

3、

4、其中r1选自烷基、烷氧基或烷硫基中的任意一种;r2选自乙基、一氟乙基、二氟乙基或三氟乙基中的任意一种;n为5-500之间的自然数。

5、优选的,所述r1选自c6-c16直链烷基、c6-c16支链烷基、c6-c16烷氧基或烷硫基中的任意一种。

6、优选的,所述r1选自以下结构中的任意一种:

7、

8、基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料的制备方法,包括以下步骤:

9、s1.反应

10、将m1、m2和溶剂加入反应容器中,并在惰性气体保护下加入催化剂,同时在90℃~130℃的温度下反应12~24小时;

11、s2.提纯

12、对反应完成后的反应产物进行分离纯化,制得聚合物给体材料。

13、优选的,所述m1的化学结构式如下所示:

14、

15、所述m2的化学结构式如下所示:

16、

17、所述m1、m2和催化剂的摩尔比为1:1:(0.02-0.1)。

18、优选的,所述催化剂为三(二亚苄基丙酮)钯和三(邻甲基苯基)膦。

19、优选的,所述基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料在非富勒烯聚合物有机太阳能电池中的应用。

20、本专利技术提供了基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料及其制备方法和应用。

21、具备以下有益效果:

22、1、本专利技术通过在聚合物的噻吩酯基侧链上引入卤素原子之后,分子内的分子骨架和π-π键的相互作用造成了更强的堆积,增加了分子内电子相互作用,有利于提高电荷传输。通过简化结构和合成步骤可以显著降低材料的生产成本,尽管简化了合成过程,但聚合物给体材料的分子结构,仍然可以获得高效的电荷分离和传输能力,从而提高太阳能电池的转换效率和长期稳定性。

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【技术保护点】

1.基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料,其特征在于:所述氟化酯基噻吩聚合物给体材料的化学结构式如下所示:

2.根据权利要求1所述的基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料,其特征在于:所述R1选自C6-C16直链烷基、C6-C16支链烷基、C6-C16烷氧基或烷硫基中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料的制备方法,其特征在于:所述M1的化学结构式如下所示:

5.根据权利要求1所述的基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料的制备方法,其特征在于:所述催化剂为三(二亚苄基丙酮)钯和三(邻甲基苯基)膦。

6.根据权利要求1所述的基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料在非富勒烯聚合物有机太阳能电池中的应用。

【技术特征摘要】

1.基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料,其特征在于:所述氟化酯基噻吩聚合物给体材料的化学结构式如下所示:

2.根据权利要求1所述的基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料,其特征在于:所述r1选自c6-c16直链烷基、c6-c16支链烷基、c6-c16烷氧基或烷硫基中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的基于氟化酯基噻吩聚合物给体材料的制备方法,其特征在于:包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡华伟熊文昭刘帅张紫越
申请(专利权)人:东华大学
类型:发明
国别省市:

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