專利名稱：雙噻吩并環(huán)鍺戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于功能高分子材料領域，具體涉及ー種雙噻吩并環(huán)鍺戊ニ烯-氟代喹喔啉共軛聚合物。
背景技術：
能源問題備受關注，太陽能是一種取之不盡、用之不竭的無污染潔凈能源，是未來最有希望的能源之一。將太陽能直接轉換為電能和熱能造福于人類一直是科學家的追求目標，目前研究和應用最廣泛的太陽電池主要是單晶硅、多晶硅和非晶硅系列電池，然而硅電池原料成本高，生產エ藝復雜，限制了它的更廣泛使用。開發(fā)低成本太陽電池的有效途徑之一就是從材料入手，尋找廉價、環(huán)境穩(wěn)定性高、具有良好光伏效應的新型太陽電池材料。有機聚合物材料以其原料易得，廉價，制備エ藝簡單，環(huán)境穩(wěn)定性高，良好的光伏效應等優(yōu)點，日益被人們所重視，科研工作者對各種各樣的有機高聚物進行了廣泛研究，并取得了不少新的進展。為了獲得良好性能的聚合物材料，將富電子単元(D)與缺電子単元(A)交替 引入共軛聚合物的主鏈形成的給-受體(D-A-D)型聚合物成為目前作為電子給體材料的聚合物研究的重點。最近，研究者設計合成了 ー種基于喹喔啉的給-受體型共聚物，具有較好的轉換效率。曹鏞等合成PECz-DTQX，與PCBM共混的光電轉換效率達到6. 07%[Adv. Mater. 2011, 23
(27), 3086-3089]。氟原子的吸電子特性常被引入材料缺電單元中，降低給體材料的HOMO能級。Yu Luping等合成聚合物PTB5的HOMO能級為-5. Olev，引入氟原子后聚合物的HOMO能級降低為-5. 12ev，其開路電壓提升了 O. 08V (L. Yu, et al. J. Am. Chem.Soc. 2009, 131，7792-7799)，氟原子的拉電子特性很好的體現出來。鑒于以上所述氟原子對材料性能的影響，在喹喔啉這種缺電子單元上引入氟原子制備新型的含氟給-受體型聚合物有望進ー步降低Η0Μ0，提升開路電壓，從而提高器件光伏性能，但是迄今還未見有關此類材料的制備及其應用于聚合物光伏電池中的報道。

發(fā)明內容
針對現有技術存在的缺陷或不足，本發(fā)明的ー個目的在于，提供雙噻吩并環(huán)鍺戊ニ烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，以滿足聚合物光伏電池光活化層電子給體材料的需要。本發(fā)明的另ー個目的是將得到的雙噻吩并環(huán)鍺戊ニ烯-氟代喹喔啉共軛聚合物用于制備聚合物光伏電池的應用，利用氟原子的拉電子特性，降低聚合物材料的HOMO能級，進而提升聚合物光伏電池的開路電壓。為了實現上述任務，本發(fā)明采取如下的技術解決方案—種雙噻吩并環(huán)鍺戊ニ烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在干，其結構通式如式I所示
權利要求
1.ー種雙噻吩并環(huán)鍺戊ニ烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在干，結構通式如式I所示
2.如權利要求I所述的雙噻吩并環(huán)鍺戊ニ烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在于，其結構如式II所示
3.如權利要求I所述的雙噻吩并環(huán)鍺戊ニ烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在于，其結構如式III所示
4.如權利要求I所述的雙噻吩并環(huán)鍺戊ニ烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在于，其結構如式IV所示
5.如權利要求I所述的雙噻吩并環(huán)鍺戊ニ烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在于，其結構如式V所示
6.如權利要求I所述的雙噻吩并環(huán)鍺戊ニ烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在于，其結構如式VI所示
7.如權利要求I所述的雙噻吩并環(huán)鍺戊ニ烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其特征在于，其結構如式vn所示
8.如權利要求I至7其中之一所述的雙噻吩并環(huán)鍺戊ニ烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，用于制備聚合物光伏電池的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙噻吩并環(huán)鍺戊二烯-氟代喹喔啉共軛聚合物，其結構式如式Ⅰ所示。該聚合物由4,4-雙異辛基-4-鍺-二噻吩[3,2-b,2′,3′-d]并環(huán)鍺戊二烯單體，氟代-5,8-二(5-溴噻吩基)喹喔啉單體作為受電單元，兩者通過Stille偶聯反應制得，用于本體異質結太陽能電池的給體材料。該聚合物由于在缺電子單元喹喔啉上引入了強的吸電子基團氟原子，可以有效降低材料HOMO能級，從而提升聚合物光伏電池的開路電壓。
文檔編號H01L51/46GK102816307SQ20121031687
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權日2012年8月30日
發(fā)明者高潮, 王維平, 武海梅, 陳冬, 彌育華, 安忠維, 田地 申請人:西安近代化學研究所