[發明專利]高效率厚膜的全聚物太陽能電池活性層材料、制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201811564580.1
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109705314A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 王文;凌啟淡;馮文懷;呂瑋
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 林月萍

1.高效率厚膜的全聚物太陽能電池活性層材料，其特征在于：所述的活性層材料為聚合物給體P(BDT)_a(TPD)_b和聚合物受體PNDI2HD-T的組合物，其中聚合物給體P(BDT)_a(TPD)_b的結構通式如結構式1所示，聚合物受體PNDI2HD-T的結構式如式2所示:

其中a的范圍為1-10之間任意值，b的范圍為1-10之間任意值，n代表聚合物的重復單元數，其值為10-1000之間的自然數。

2.根據權利要求1所述的高效率厚膜的全聚物太陽能電池活性層材料，其特征在于：所述組合物中聚合物給體P(BDT)_a(TPD)_b和聚合物受體PNDI2HD-T的組成比例為2:1～1:1。

3.根據權利要求1所述的高效率厚膜的全聚物太陽能電池活性層材料，其特征在于：所述聚合物給體P(BDT)_a(TPD)_b中a:b的比值為5:1～1:1。

4.根據權利要求1所述的高效率厚膜的全聚物太陽能電池活性層材料，其特征在于：所述聚合物給體P(BDT)_a(TPD)_b中聚合物的數均分子量為10000-200000。

5.如權利要求1所述的高效率厚膜的全聚物太陽能電池活性層材料的制備方法，其特征在于：其包括聚合物給體P(BDT)_a(TPD)_b的制備及聚合物給體/受體組合物的制備，所述聚合物給體P(BDT)_a(TPD)_b的制備包括下述步驟：將單體A，單體B，單體C混合，加入催化劑和溶劑，在氮氣氛圍回流24-48h，然后加入封端劑反應6-12h，冷卻后加入甲醇沉析，將沉淀物分別用甲醇，丙酮，正己烷洗滌，再用氯仿溶解收集氯仿相，甲醇沉降，抽濾干燥得到式1所示的聚合物給體P(BDT)_a(TPD)_b；所述單體A、單體B和單體C的共軛單元的A:B:C的摩爾比為1:0.1-0.9:0.9-0.1；

所述單體A的結構式如式3所示：

所述單體B的結構式如式4所示：

所述單體C的結構式如式5所示：

6.如權利要求5所述的高效率厚膜的全聚物太陽能電池活性層材料的制備方法，其特征在于：所述溶劑為甲苯，鄰二甲苯氯苯，二氯苯，N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺中的一種或一種以上的混合溶劑。

7.如權利要求5所述的高效率厚膜的全聚物太陽能電池活性層材料的制備方法，其特征在于：所述的催化劑為三(二亞芐基丙酮)二鈀和配體三(鄰甲基苯基)膦，所述封端劑為苯硼酸或溴代苯。

8.根據權利要求5所述的高效率厚膜的全聚物太陽能電池活性層材料的制備方法，其特征在于：所述聚合物給體/受體組合物的制備包括下述步驟：將聚合物給體P(BDT)_a(TPD)_b和聚合物受體PNDI2HD-T按質量比為2:1～1:1的比例混合后加入2-甲基四氫呋喃，40～70℃下攪拌溶解6～20h，過篩處理得到聚合物給體/受體組合物溶液，即全聚物太陽能電池活性層材料。

9.如權利要求1所述的高效率厚膜的全聚物太陽能電池活性層材料在聚合物太陽能器件中的應用。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于：將所述全聚物太陽能電池活性層材料應用于光伏器件的制備中，所述光伏器件包含空穴收集層，電子收集層，以及空穴和電子收集層之間的光伏材料活性層，其中光伏材料活性層包含所述全聚物太陽能電池活性層材料的甲基四氫呋喃溶液在高速下旋涂得到的組合物。