[發(fā)明專利]并[3,2-b]二硒吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210491367.9
• 申請(qǐng)日: 2012-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN103833983A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周明杰;管榕;黎乃元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號(hào): C08G61/12
• 分類號(hào): C08G61/12;C07D519/00;H01L51/46;H01L51/30;H01L51/54;H01S5/36
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電材料領(lǐng)域，特別是涉及一種并[3,2-b]二硒吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

制備成本低、效能高的太陽(yáng)能電池一直是光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。目前已商業(yè)化的硅太陽(yáng)能電池由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高，使其應(yīng)用受到限制。為了降低成本，拓展應(yīng)用范圍，長(zhǎng)期以來人們一直在尋找新型的太陽(yáng)能電池材料。

聚合物太陽(yáng)能電池因?yàn)樵蟽r(jià)格低廉、質(zhì)量輕、柔性、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、可用涂布、印刷等方式大面積制備等優(yōu)點(diǎn)而具有優(yōu)越的市場(chǎng)前景。雖然人們?cè)诰酆衔锾?yáng)能電池方面投入了大量研究，并取得了飛速的發(fā)展，但目前聚合物太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率仍然比硅太陽(yáng)能電池低，原因之一是聚合物的載流子遷移率比無機(jī)單晶材料的遷移率低了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。目前所使用的共軛聚合物光電池材料的光譜響應(yīng)較載，其吸收光譜與太陽(yáng)光譜不能很好地匹配，是導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)移效率低的另一重要原因。

因此，載流子遷移率高、光譜響應(yīng)寬的聚合物光電材料對(duì)于提高聚合物太陽(yáng)能電池的性能至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種載流子遷移率較高、光譜響應(yīng)較寬的并[3,2-b]二硒吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物。

進(jìn)一步，提供一種并[3,2-b]二硒吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的制備方法及其應(yīng)用。

一種并[3,2-b]二硒吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物，分子通式為：

其中，R₁和R₂為C₁~C₂₀的烷基，R₃為C₁~C₂₀的烷基或H，n為1~100之間的整數(shù)。

一種并[3,2-b]二硒吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的制備方法，包括如下步驟：

提供化合物A和化合物B，其中，所述化合物A的結(jié)構(gòu)式為：

其中，R₁和R₂為C₁~C₂₀的烷基;

所述化合物B的結(jié)構(gòu)式為：

其中，R₃為C₁~C₂₀的烷基或H；及

在惰性氣體氛圍中，按摩爾比1.5:1~1:1.5將所述化合A和化合物B溶于溶劑中，加入催化劑，于50℃~120℃下進(jìn)行Stille偶合反應(yīng)6小時(shí)~100小時(shí)，分離純化后得到并[3,2-b]二硒吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物，所述并[3,2-b]二硒吩-苯并二(苯并硒二唑)共聚物的分子通式為：

其中，n為1~100之間的整數(shù)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述催化劑為三(二亞芐基丙酮)二鈀、四（三苯基膦）鈀或雙三苯基磷二氯化鈀。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述催化劑的摩爾量為所述化合物B的摩爾量的0.05%~20%。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述溶劑為四氫呋喃、乙二醇二甲醚、乙醚、苯或甲苯。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述化合物A采用如下方法制備：

提供化合物C和化合物D，所述化合物C的結(jié)構(gòu)式為：

所述化合物D的結(jié)構(gòu)式為：

其中，R₁和R₂為C₁~C₂₀的烷基；及

在惰性氣體保護(hù)氛圍中，將所述化合物C和化合物D溶于第一溶劑中得到第一混合液，向所述第一混合液中滴入催化劑和堿，于130℃下攪拌反應(yīng)4小時(shí)，分離純化后得到所述化合物A；其中，所述催化劑的摩爾量為所述化合物C的摩爾量的10％，所述堿與所述化合物D的摩爾比為1∶1；所述化合物C和化合物D的摩爾比為1:2。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述化合物C采用如下方法制備：

將2-氨基-5-硝基苯胺與吡啶溶于二氯亞砜中，于80℃~90℃回流反應(yīng)24小時(shí)，分離純化后得到5-硝基-2,1,3苯并噻二唑；

將所述5-硝基-2,1,3苯并噻二唑與氫溴酸進(jìn)行混合得到第一混合物，將所述第一混合物升溫至127℃回流，向所述第一混合物滴加液溴并回流4小時(shí)，分離純化得到4,7-二溴-5-硝基-2,1,3苯并噻二唑；