專利名稱：含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高分子聚合物、制備方法及其應(yīng)用，更具體的涉及一種含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料、制備方法及其應(yīng)用。含芴、 蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料具體在有機太陽能電池、有機場效應(yīng)晶體管、有機電致發(fā)光、有機光存儲、有機非線性材料和有機激光等領(lǐng)域中有應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前，高效率太陽能電池通常是以無機半導(dǎo)體為原料的硅晶太陽能電池，但硅晶太陽能電池由于生產(chǎn)過程工藝復(fù)雜、污染嚴重、耗能大、成本高，抑制了其商業(yè)化應(yīng)用的發(fā)展。有機太陽能電池是一種新型的太陽能電池，其所采用的半導(dǎo)體材料相對于無機硅晶太陽能電池所采用的半導(dǎo)體材料來講，克服了生產(chǎn)過程工藝復(fù)雜、價格昂貴、有毒污染嚴重等缺陷，有機半導(dǎo)體材料一方面由于有機材料的環(huán)境穩(wěn)定性好、制備成本低、功能易于調(diào)制、 柔韌性及成膜性都較好；另一方面由于有機太陽能電池加工過程相對簡單、可低溫操作、器件制作成本較低等優(yōu)點而備受關(guān)注，成為廉價和有吸引力的太陽能電池材料，能廣泛應(yīng)用在建筑、照明和發(fā)電等多種領(lǐng)域，具有重要的發(fā)展和應(yīng)用前景。然而，到目前為止，有機太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率遠遠低于無機太陽能電池，阻礙了有機太陽能電池的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中有機太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率較低的缺陷，提供一種具有良好的光熱穩(wěn)定性和成膜性、光電轉(zhuǎn)換效率高的含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料。本發(fā)明進一步要解決的技術(shù)問題在于，提供一種合成路線簡單、工藝要求低的含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料的制備方法。本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題在于，含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料在有機太陽能電池器件制造、有機場效應(yīng)晶體管制造、有機電致發(fā)光器件制造、有機光存儲器件制造、有機非線性材料制造和有機激光器件制造中的應(yīng)用。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的
有機半導(dǎo)體材料，為以下通式的物質(zhì)
權(quán)利要求
1.-種含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料，其特征在于，為以下通式的物質(zhì)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料，其特征在于， η為10 45的自然數(shù)；m為1 10的自然數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料，其特征在于， 禮、&選自H、F、C1 C20的烷基，R3、R4選自氫、F、C1 C6的烷基。
4.含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)在無水無氧以及_70°C _85°C的條件下，將2，7- 二溴-9，9- 二烷基芴和正丁基鋰加入溶劑中，再加入2-異丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2- 二雜氧戊硼烷或雙頻哪醇合二硼，反應(yīng)12 48小時，得到產(chǎn)物2，7-雙(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二雜氧戊硼烷基)-9，9- 二烷基芴；所述2，7- 二溴-9，9- 二烷基芴為
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述2，7_ 二溴-9，9-二烷基芴和正丁基鋰的摩爾比為·1.0 2.0 1.0 4.0 ；所述2-異丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二雜氧戊硼烷或雙頻哪醇合二硼的用量為2，7- 二溴-9，9- 二烷基芴摩爾量的2. 0 4. 0倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料的制備方法， 其特征在于，所述步驟(1)中，所述溶劑為四氫呋喃、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷或乙酸乙酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述催化劑為Pd(PPh3)4、Pd2(dba)3/P(o-Tol)3或 Pd(PPh3)2Cl2 ；所述催化劑的用量為2，7_ 二 (4，4，5，5_四甲基-1，3，2-二雜氧戊硼烷) 基-9，9-二烷基芴摩爾量的0.5% 10%。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料的制備方法， 其特征在于，所述步驟(2)中，所述堿為Na0H、Na2C03、NaHCO3或四乙基氫氧化銨；所述堿的用量為2，7- 二(4，4，5，5-四甲基-1，3，2- 二雜氧戊硼烷)基_9，9- 二烷基芴摩爾量的5 10倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料的制備方法， 其特征在于，所述步驟(2)中，所述溶劑為甲苯、乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙醚、二氯甲烷、 三氯甲烷或乙酸乙酯。
10.如權(quán)利要求1-3任一項所述的含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料在有機太陽能電池器件制造、有機場效應(yīng)晶體管制造、有機電致發(fā)光器件制造、有機光存儲器件制造、有機非線性材料制造或有機激光器件制造中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含芴、蒽和噻吩并噻吩單元的有機半導(dǎo)體材料、制備方法及其應(yīng)用，有機半導(dǎo)體材料為以下通式的物質(zhì)制備方法包括(1)無水無氧、-70℃～-85℃條件下，將2，7-二溴-9，9-二烷基芴、正丁基鋰與2-異丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二雜氧戊硼烷或雙頻哪醇合二硼反應(yīng)得中間產(chǎn)物；(2)無氧條件下，將中間產(chǎn)物與9，10-二溴蒽或其衍生物、噻吩并[3，2-b]噻吩或其衍生物進行Suzuki反應(yīng)即得最終產(chǎn)物。產(chǎn)品具有良好光熱穩(wěn)定性和成膜性、光電轉(zhuǎn)換效率高。制備方法路線簡單、工藝要求低。本發(fā)明材料在有機太陽能電池器件、有機場效應(yīng)晶體管、有機電致發(fā)光器件等方面有應(yīng)用。
文檔編號C08G61/12GK102286141SQ20101020337
公開日2011年12月21日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者周明杰, 黃佳樂, 黃杰 申請人: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