含S,S-二氧-二苯并噻吩單元的電子給體聚合物及其應用制造技術

本發明專利技術公開含S,S-二氧-二苯并噻吩單元的電子給體聚合物及其應用。所述電子給體聚合物主鏈中含有S,S-二氧-二苯并噻吩單元。通過Stille、Suzuki等聚合方法，構造出新型的D-A結構共軛聚合物。S,S-二氧-二苯并噻吩單元平面性好和電負性高等特性，賦予聚合物具備較深的HOMO能級、強的分子間相互作用、高吸光系數、高遷移率以及較高的光電響應等性能，使相關聚合物材料在有機太陽電池或有機場效應晶體管器件中具有廣泛的應用前景。

【技術實現步驟摘要】
含S, S-二氧-二苯并噻吩單元的電子給體聚合物及其應用
[0001 ] 本專利技術涉及含S，S- 二氧-二苯并噻吩單元的電子給體聚合物及其應用，屬于光電材料
。
技術介紹
有機太陽電池作為一類新型的能源器件，由于生產工藝簡單，制造成本低，易制備大面積柔性電池而得到了廣泛關注。其中，基于本體異質結結構的有機太陽電池由于光電轉換效率高而成為近年來該領域的研究熱點。本體異質結有機太陽電池的結構特點在于電池器件的活性層制備是通過給體與受體材料進行共混，使給體與受體材料容易形成雙聯通溝道，增加給體和受體的接觸面積以及相分離的程度，從而提高器件的光電轉換效率。目前，有機太陽電池單活性層器件的效率已經接近10%，但由于單活性層器件的短路電流和開路電壓存在著一定的局限性，通過單活性層器件進一步提高效率，有一定的困難。Yang 等[Nat.Commun.2013，4，do1: 10.1038/ncomms2411]通過兩個或多個活性層進行串聯的方法，制備疊層器件，能大大提高器件效率。從活性層材料的角度上考慮，需要每個活性層材料能夠實現吸收光譜的互補，從而使整個器件的光吸收盡量覆蓋太陽光發射范圍，降低光子能量損失，同時提聞器件的開路電壓，實現光電轉換效率的提聞。因此，聞效的中等帶隙和窄帶隙聚合物太陽電池給體材料的開發顯得尤為重要。S，S- 二氧-二苯并噻吩單元是一類具有剛性平面結構、寬帶隙和強電負性的共軛基團，由于其熒光性好，已被廣泛應用到有發光材料領域中。S，S- 二氧-二苯并噻吩單元與強供電子基團進行共聚，由于供電子單元與S，S-二氧-二苯并噻吩單元間形成分子內能量轉移作用，能有效地降低聚合物能帶隙，得到中等帶隙的聚合物給體材料?；赟，S- 二氧-二苯并噻吩單元的平面性好和電負性高等特點，使合成的中等(窄)帶隙聚合物太陽電池給體材料的光電性能得到有效的調節，在有機太陽電池器件中顯示出優越的性能和廣闊的應用前景。同時，含S，S- 二氧-二苯并噻吩單元的電子給體聚合物具有較高的空穴遷移率，在有機場效應管器件具有一定的應用潛力。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對目前電子給體聚合物材料開發的不足，提供含S，S-二氧-二苯并噻吩單元的新型電子給體聚合物的制備方法和一種有效調節電子給體聚合物的能帶隙和光電子性能的實施方案。本專利技術的目的還在于提供所述的含S，S- 二氧-二苯并噻吩單元的電子給體聚合物在制備有機太陽電池或有機場效應晶體管中的應用。本專利技術所述的含S，S-二氧-二苯并噻吩單元的電子給體聚合物，具有如下化學結式:本文檔來自技高網...

【技術保護點】
含S,S?二氧?二苯并噻吩單元的電子給體聚合物，其特征在于，具有如下化學結式：其中：x、y為摩爾分數，0<x≤1，0≤y<1，x+y＝1；聚合度n：1～300；R為H、F、烷氧基或末端含極性基團的烷氧基鏈；所述末端含極性基團包括胺基、磷酸酯基或氰基；D單元具有如下化學結構中的一種以上：其中，R1、R2為氫、1～30個碳原子數的烷基、或其中一個或多個碳原子被氧原子、烯基、炔基、芳基、羥基、氨基、羰基、羧基、硝基、苯基、噻吩基取代，或氫原子被鹵素原子取代；A單元具有如下化學結構中的一種以上：其中，X1、X2為N、O、S或Se，X3為H或F，R3、R4為氫、氟或1～30個碳原子數的烷氧基鏈，R5為1～30個碳原子數的烷基鏈或烷苯基鏈。

【技術特征摘要】
1.含S，S-二氧-二苯并噻吩單元的電子給體聚合物，其特征在于，具有如下化學結式: 2.權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊偉，何銳鋒，徐進，張斌，吳宏濱，曹鏞，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：廣東;44