[發明專利]含芴、蒽及喹喔啉單元的共聚物、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 201010254594.0
• 申請日: 2010-08-12
• 公開（公告）號: CN102372841A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 周明杰;黃杰;黃佳樂
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;C09K11/06;H01L51/46;H01L51/30;H01L51/54;H01S5/36
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于有機光電材料技術領域，尤其涉及一種含芴、蒽及喹喔啉單元的共聚物、其制備方法及應用。

背景技術

高效率太陽能電池通常是以無機半導體為原料，例如硅晶太陽能電池，但是，硅晶材料的生產過程工藝復雜，污染嚴重，耗能大，成本高，抑制了其商業化應用的發展。因此利用廉價材料制備低成本、高效能的太陽能電池一直是光伏領域的研究熱點和難點。而有機半導體材料一方面由于有機材料的環境穩定性好、制備成本低、功能易于調制、柔韌性及成膜性都較好；另一方面由于有機太陽能電池加工過程相對簡單，可低溫操作，器件制作成本也較低等優點而備受關注，成為廉價和有吸引力的太陽能電池材料。除此之外，有機太陽能電池的潛在優勢還包括：可實現大面積制造、可使用柔性襯底、環境友好、輕便易攜等。

但是有機半導體材料的光電轉換效率和現有的無機材料相比要低得多，這成為制約有機半導體材料應用在發光材料領域的一個瓶頸。

發明內容

有鑒于此，提供一種光電轉換效率高的含芴、蒽及喹喔啉單元的共聚物、其制備方法和應用。

一種含芴、蒽及喹喔啉單元的共聚物，該共聚物具有如下的結構式(A)：

其中，n為1-100的自然數，m為6-12的自然數，x、y為正實數且x+y＝1，R₁、R₂相同或不同，選自氫、氟、氰基、C₁-C₁₈的烷基或C₁-C₁₈的烷氧基、芳基或雜芳基，R₃選自氫、苯基、C₁-C₁₂的烷基或C₆-C₄₀的芳基烷基。

一種含芴、蒽及喹喔啉單元的共聚物的制備方法，包括如下步驟：

分別提供如下結構式表示的化合物I、III、IV，

式中，m為6-12的自然數，x、y為正實數且x+y＝1，R₁、R₂相同或不同，選自氫、氟、氰基、C₁-C₁₈的烷基、C₁-C₁₈的烷氧基、芳基或雜芳基，R₃選自氫、苯基、C₁-C₁₂的烷基或C₆-C₄₀的芳基烷基；

無水無氧條件下，將化合物I和烷基鋰于-70℃～-85℃溫度下，加至有機溶劑中；加入雙頻哪醇合二硼，將體系溫度升至室溫反應12-48小時，得到化合物II，反應式表示為：

無氧條件下，將化合物II、化合物III及化合物IV加入至有機溶劑中，在70-100℃及堿和催化劑條件下，反應24-72小時，得到含芴、蒽及喹喔啉單元的共聚物，反應式表示為：

式中，x、y為正實數且x+y＝1，n為1-100的自然數。

以及，上述含芴、蒽及喹喔啉單元的共聚物在有機光電材料、有機太陽能電池器件、有機場效應晶體管、有機電致發光器件、有機光存儲器件或有機激光器件中的應用。

上述含芴、蒽及喹喔啉單元的共聚物及其制備方法中，通過使用芴或其衍生物、蒽或其衍生物及喹喔啉或其衍生物作為聚合物單元，使得該共聚物具備芴或其衍生物、蒽或其衍生物及喹喔啉或其衍生物的性質，使共聚物具有低能隙、高載流子遷移率、寬范圍的光譜吸收，高效率的載流子傳遞，保證了本發明實施例的含芴、蒽及喹喔啉單元的共聚物具有很高的光電轉換效率，可廣泛應用于各種光電/半導體材料或器件中。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明實施例的含芴、蒽及喹喔啉單元的共聚物的制備方法流程圖；

圖2是以本發明實施例的共聚物P1為活性層的有機太陽能電池器件的結構示意圖；

圖3是以本發明實施例的共聚物P1為發光層的有機電致發光器件的結構示意圖；

圖4是以本發明實施例的共聚物P1為有機半導體層的有機場效應晶體管結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。