[發(fā)明專利]基于側(cè)鏈為三烷基硅乙炔的二噻吩并苯共聚物及其制備方法和應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110158009.1
• 申請日: 2011-06-13
• 公開（公告）號: CN102827354A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 占肖衛(wèi);史欽欽;范海軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;H01L51/46;H01L51/30
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 李柏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一類基于側(cè)鏈為三烷基硅乙炔的二噻吩并苯共聚物及其制備方法，以及該類共聚物作為活性層材料在有機(jī)半導(dǎo)體器件如有機(jī)太陽能電池(OPV)和有機(jī)場效應(yīng)晶體管(OFET)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

有機(jī)半導(dǎo)體材料由于其良好的光學(xué)及電學(xué)性能，已經(jīng)成為有機(jī)電子學(xué)研究的重要內(nèi)容，用它們制成的器件與傳統(tǒng)的無機(jī)半導(dǎo)體器件相比，具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：低成本、柔性、重量輕、可大面積制備等。基于這些優(yōu)點(diǎn)，人們對有機(jī)電子學(xué)的研究抱有極大的興趣。有機(jī)半導(dǎo)體器件主要有OPV和OFET等。近年來，OPV的研究發(fā)展非常迅猛，為使材料的吸收光譜與太陽發(fā)射光譜相匹配，實(shí)現(xiàn)較高的光電轉(zhuǎn)換效率，人們通過研究分析已經(jīng)設(shè)計(jì)合成出大量的太陽能電池材料，包括聚合物材料(Y.Shirota，H.Kageyama，‘Charge?Carrier?Transporting?Molecular?Materials?and?Their?Applications?in?Devices’.Chem.Rev.2007，107，953；S.Günes，H.Neugebauer，N.S.Sariciftci，‘Conjugated?Polymer-Based?Organic?Solar?Cells’.Chem.Rev.2007，107，1324；B.C.Thompson，J.M.J.Fréchet，‘Polymer-Fullerene?Composite?Solar?Cells’.Angew.Chem.Int.Ed.2008，47，58；J.Chen，Y.Cao，‘Development?of?Novel?Conjugated?Donor?Polymers?for?High-Efficiency?Bulk-Heterojunction?Photovoltaic?Devices’.Acc.Chem.Res.2009，42，1709；D.Mühlbacher，M.Scharber，M.Morana，Z.Zhu，D.Waller，R.Gaudiana，C.Brabec，‘High?Photovoltaic?Performance?of?a?Low-Bandgap?Polymer’.Adv.Mater.2006，18，2884；J.Hou，H-Y.Chen，S.Zhang，G.Li，Y.Yang，‘Synthesis，Characterization，and?Photovoltaic?Properties?of?a?Low?Band?Gap?Polymer?Based?on?Silole-Containing?Polythiophenes?and?2，1，3-Benzothiadiazole’.J.Am.Chem.Soc.2008，130，16144；H-Y.Chen，J.Hou，S.Zhang，Y.Liang，G.Yang，Y.Yang，L.Yu，Y.Wu，G.Li，‘Polymer?solar?cells?with?enhanced?open-circuit?voltage?and?efficiency’.Nature?Photonics?2009，3，649.)及小分子材料(S.Roquet，A.Cravino，P.Leriche，O.Alévêque，P.Frère，J.Roncali，‘Triphenylamine-Thienylenevinylene?HybridSystems?with?Internal?Charge?Transfer?as?Donor?Materials?for?Heterojunction?Solar?Cells’.J.Am.Chem.Soc.2006，128，3459；A.Cravino，S.Roquet，P.Leriche，O.Alévêque，P.Frère，J.Roncali，‘A?star-shaped?triphenylamine?p-conjugated?system?with?internal?charge-transfer?as?donor?material?for?hetero-junction?solar?cells’.Chem.Commun.2006，1416；B.Walker，A.B.Tamayo，X.Dang，P.Zalar，J.H.Seo，A.Garcia，M.Tantiwiwat，T.Nguyen，‘Nanoscale?Phase?Separation?and?High?Photovoltaic?Efficiency?in?Solution-Processed??，Small-Molecule?Bulk?Heterojunction?Solar?Cells’.Adv.Funct.Mater.2009，19，3063；H.Shang，H.Fan，Y.Liu，W.Hu，Y.Li，X，Zhan，“A?Solution-Processable?Star-Shaped?Molecule?for?High-Performance?Organic?Solar?Cell”，Adv.Mater.，2011，23，1554)，目前聚合物材料吸收太陽光的范圍相對較寬，其光伏器件的光電轉(zhuǎn)換效率較高，所以研究越來越廣泛。很多OPV材料由于具有較高的遷移率，也適合用來制備有機(jī)場效應(yīng)晶體管(OFET)(A.C.Arias，J.D.MacKenzie，I.McCulloch，J.Rivnay，A.Salleo，‘Materials?and?Applications?for?Large?Area?Electronics：Solution-Based?Approaches’.Chem.Rev.2010，110，3；Y.Shirota，H.Kageyama，‘Charge?Carrier?Transporting?Molecular?Materials?and?Their?Applications?in?Devices’.Chem.Rev.2007，107，953；Y.Shirota，‘Photo-and?electroactive?amorphous?molecular?materials-molecular?design，syntheses，reactions，properties，and?applications’.J.Mater.Chem.2005，15，75；F.Wang，J.Luo，K.Yang，J.Chen，F(xiàn).Huang，Y.Cao，‘Conjugated?Fluorene?and?Silole?Copolymers：Synthesis，Characterization，Electronic?Transition，Light?Emission，Photovoltaic?Cell，and?Field?Effect?Hole?Mobility’.Macromolecules?2005，38，2253；A.Babel，S.A.Jenekhe，‘n-Channel?Field-Effect?Transistors?from?Blends?of?Conjugated?Polymers’.J.Phys.Chem.B2002，106，6129)。