[發明專利]含芴和噻吩吡咯二酮單元的共聚物、其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201010266514.3
• 申請日: 2010-08-30
• 公開（公告）號: CN102382283A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 周明杰;黃杰;劉輝
• 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: 彭年才

技術領域

本發明屬于有機材料技術領域，具體涉及一種含芴和噻吩吡咯二酮單元的共聚物、其制備方法和應用。

背景技術

當今世界經濟主要是建立在以化石能源，如煤炭、石油和天然氣等基礎之上的經濟。然而，這些不可再生的化石能源都在不斷的枯竭。進入21世紀以來，全球性的能源問題以及隨之而來的環境污染和氣候變暖等問題日益凸現和逐漸加劇。由于太陽能具有分布普遍和廣闊，資源數量多，無污染，清潔，安全以及獲取方便等突出優點，被認為是最有希望的可再生能源之一。

為充分利用太陽光照射的能量，人們不斷開發出能夠吸收太陽光的新型材料，其中無機半導體材料獲得較為廣泛的發展和應用，例如目前用于地面的硅晶電池，然而由于其生產工藝復雜、成本高，使其應用受到限制。為了降低成本，拓展應用范圍，長期以來人們一直在尋找新型的替代的有機光電材料。

近年來，越來越多的研究集中在有機太陽能電池等光電器件上應用的有機光電材料。有機太陽能電池是一種新型的太陽能電池，有機太陽能電池將太陽光能轉化成電能，相對于無機半導體材料來源有限、價格昂貴、有毒、制備工藝復雜、成本太高等而言，它具有無機太陽能電池無法比擬的一些優點，如材料來源廣泛、結構多樣性和可調控性、成本低廉、安全環保、制作工藝簡單、產品重量輕、可大面積柔性制備等等，可以廣泛應用在建筑、照明和發電等多種領域，具有重要的發展和應用前景。因此，國內外眾多的研究機構和企業等都給予了相當的關注和投入。然而，到目前為止，有機太陽能電池的光電轉換效率比無機太陽能電池還是要低很多。因此，開發新型的有機光電材料對于提高有機太陽能電池及其它半導體器件的效率具有重要意義。

發明內容

有鑒于此，提供一種光譜響應寬、光電轉換效率高的含芴和噻吩吡咯二酮單元的共聚物及其制備方法。

本發明實施例還提供上述含芴和噻吩吡咯二酮單元的共聚物的應用。

一種含芴和噻吩吡咯二酮單元的共聚物，為如下結構式(I)表示的聚合物：

式中：R₁、R₂、R₃為相同或不同地表示為C₁-C₂₀的烷基；R₄、R₅、R₆、R₇為相同或不同地表示為H或C₁-C₂₀的烷基；x、y為正實數且x+y＝1；n為1-100的整數。

一種含芴和噻吩吡咯二酮單元的共聚物制備方法，其包括如下步驟：

提供如下結構式表示的化合物A、B、C、D、E，

式中：R₁、R₂、R₃為相同或不同地表示為C₁-C₂₀的烷基；R₄、R₅、R₆、R₇為相同或不同地表示為H或C₁-C₂₀的烷基；

在催化劑和有機溶劑中，將化合物B、C、D進行如下式所示的耦合反應，得到耦合產物，

在有機溶劑中，將耦合產物和溴化劑進行溴化取代反應，得到二溴產物；

在催化劑、堿溶液和有機溶劑中，將化合物A、化合物E與二溴產物進行Suzuki反應，獲得如下結構式(I)表示的含芴和噻吩吡咯二酮單元的共聚物：

式中n為1-100的整數；x、y為正實數且x+y＝1。

以及，上述含芴和噻吩吡咯二酮單元的共聚物在有機光電材料、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。