本发明专利技术公开了一种含交联基团的噻吩并[3，4-b]噻吩的共轭聚合物及其制备方法与应用。该共轭聚合物的结构式如式I所示，式I中R1是在紫外光照或加热或存在引发剂的条件下可交联的官能团，R2是在紫外光照或加热或存在引发剂的条件下可交联的官能团，或是与R1不同的不可交联的取代基；Ar1、Ar2是相同的或不相同的具有共轭特征的单元；X1、X2均选自下述基团中的任意一种：H，F，Cl，Br，氰基，酯基；a/(a+b)是0-1的任意值且a/(a+b)不为0；n代表聚合物主链单元的重复个数，其数值是大于等于4的自然数。本发明专利技术提供的聚合物具有较窄的带隙，并能通过交联提高该共轭聚合物的抗溶剂性，这种聚合物在光电功能器件，特别是聚合物太阳能电池领域有着广阔的应用前景。(式I)
【技术实现步骤摘要】
,4-b]噻吩共轭聚合物及其制备方法与应用的制作方法
本专利技术涉及，4_b]噻吩共轭聚合物及其制备方法与应用。技术背景聚合物太阳能电池由于其造价低廉、重量轻、易于实现大面积柔性器件的制备等优点，在能源危机问题日益加剧的今天引起了研究者们的广泛兴趣，并在众多科研工作者的努力下，高效率的聚合物材料不断出现，最高能量转化效率已经达到7-8%。(l)Chen， H. Y. ；Hou, J. H. ；Zhang, S. Q. ；Liang, Y. Y. ；Yang, G. W. ；Yang, Y. ；Yu, L. P. ；Wu, Y. ；Li, G. Nature photonics. 2009, 3, 649 ； (2) Samuel C. Price ；Andrew C. Stuart ；Yang. L. Q.； Zhou. H. X. ；You. W. JACS. 2011,133,4625。(3)Lijun Huo, Shaoqing Zhang, Xia Guo, Feng Xu, Yongfang Li, and Jianhui Hou Angew. Chem. Int. Ed. 2011,50,9697-9702 ； (4)Samuel C. Price,Andrew C. Stuart,Liqiang Yang,Huaxing Zhou,Wei You,J. Am. Chem. Soc. 2011, 133,4625-4631 ； (5)Ta-Ya Chu,Jianping Lu,Serge Beaupre,Yanguang Zhang,Jean-Remi Pouliot,Salem Wakim,Jiayun Zhou,Mario Leclerc,Zhao Li,Jianfu Ding,Ye Tao, J. Am. Chem. Soc. 2011,133,4250-4253 ； (6)Yongye Liang, Zheng Xu, Jiangbin Xia, Szu-Ting Tsai,Yue Wu,Gang Li,Claire Ray,Luping Yu,Adv. Mater. 2010, 22,E135-E138 ;(7)Zhicai He, Chengmei Zhong, Xun Huang, Wai-Yeung Wong, Hongbin Wu, Liwei Chen, Shijian Su, Yong Cao, DOI :10. 1002/adma. 201103006 ； (8)Ming-Shin Su, Chih-Yin Kuo, Mao-Chuan Yuan, U-Ser Jeng, Chun-Jen Su, Kung-Hwa Wei Adv. Mater. 2011,23,3315-3319 ； (9) Chad M. Amb, Song Chen, Kenneth R. Graham, Jegadesan Subbiah, Cephas E. Small, Franky So, John R. Reynolds, J. Am. Chem. Soc. 2011,133,10062-10065 ； (IO)Huaxing Zhou, Liqiang Yang,Andrew C. Stuart,Samuel C. Price,Shubin Liu,Wei You,Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50,2995-2998.)让人们看到有机太阳能电池可商业化应用的前景。虽然上述报道的材料都有较高的能量转换效率，但这些材料存在两类问题。一是所成膜不具有抗溶剂性，现有的共轭聚合物给体材料和富勒烯及其衍生物受体材料都易溶于邻二氯苯、三氯甲烷等有机溶剂，当制备多层膜时，下层膜会被上层溶液的溶剂所溶解， 因此无法制备多层结构器件。二是器件的热稳定性能差，主要原因是共混膜中聚合物和富勒烯及其衍生物倾向于各自分离，因此所形成的纳米微相分离结构是热不稳定的，它将在器件的操作过程中逐渐的变化，从而导致器件性能的降低。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一类含带交联基团的噻吩并噻吩的共轭聚合物及其制备方法。本专利技术所提供的含带交联基团的噻吩并噻吩的共轭聚合物，其结构式如式I所示权利要求1.结构式如式I所示的共轭聚合物2.根据权利要求1所述的共轭聚合物，其特征在于所述R1和&中可交联的官能团均选自下述基团中的任意一种3.根据权利要求1或2所述的共轭聚合物，其特征在于所述具有共轭特征的单元是被取代基烷基或取代基烷氧基取代下述基团中的任意一种苯、噻吩、萘、蒽、芴、三苯胺、吩噻嗪、吡咯、噻唑、吡啶、联吡啶、喹啉、呋喃、联苯、噻吩并噻吩、噻吩并噻吩、噻吩并噻吩、双噻吩并噻吩、咔唑、喷哚、4H-环丙基双噻吩、4，8-双烷氧基苯唑双噻吩、4，4，-双烷基双噻吩并噻咯、苯并 二噻吩。4.根据权利要求3所述的共轭聚合物，其特征在于所述取代基烷基为下述基团中的任意一种甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-丙基丁基、戊基、异戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、 1-乙基戊基、2-乙基戊基、3-乙基戊基、己基、异己基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、2-乙基己基、庚基、异庚基、辛基、异辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基和十八烷基。5.根据权利要求3所述的共轭聚合物，其特征在于所述取代基烷氧基为下述基团中的任意一种甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、2-甲基丁氧基、3-甲基丁氧基、1-乙基丁氧基、2-乙基丁氧基、1-丙基丁氧基、戊氧基、异戊氧基、2-甲基戊氧基、3-甲基戊氧基、4-甲基戊氧基、1-乙基戊氧基、2-乙基戊氧基、3-乙基戊氧基、己氧基、异己氧基、2-甲基己氧基、3-甲基己氧基、4-甲基己氧基、5-甲基己氧基、2-乙基己氧基、庚氧基、异庚氧基、辛氧基、异辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基、十四烷氧基、十五烷氧基、十六烷氧基、十七烷氧基和十八烷氧基。6.根据权利要求1-5中任一项所述的共轭聚合物，其特征在于所述式I所示的共轭聚合物为结构式为式II所示的共轭聚合物(式 II)7.制备权利要求6中式II所示的共轭聚合物的方法，包括下述步骤将式III所示的化合物、式IV所示的化合物和式V所示的化合物在四三苯基膦钯催化下进行反应，得到式 II所示的共轭聚合物；(式 III)(式 IV)(式 V)式III中P的定义同式II，式IV中q的定义同式II，式V中R的定义同式II。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述反应在氮气氛中进行；所述反应的反应温度为80-120°C，反应时间为12-24小时。9.权利要求1-6中任一项所述的共轭聚合物在制备光电功能器件中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于所述光电功能器件为聚合物太阳能电池。全文摘要本专利技术公开了一种含交联基团的噻吩并噻吩的共轭聚合物及其制备方法与应用。该共轭聚合物的结构式如式I所示，式I中R1是在紫外光照或加热或存在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：侯剑辉，钱德平，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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