苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料及其制备方法和应用.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103159922 A (43)申请公布日 2013.06.19 CN 103159922 A *CN103159922A* (21)申请号 201110409770.8 (22)申请日 2011.12.09 C08G 61/12(2006.01) C07D 519/00(2006.01) H01L 51/46(2006.01) (71)申请人 海洋王照明科技股份有限公司 地址 518100 广东省深圳市南山区南海大道 海王大厦 A 座 22 层 申请人 深圳市海洋王照明技术有限公司 (72)发明人 周明杰 王平 张振华 黄辉 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商。

2、标代理 有限公司 44224 代理人 何平 (54) 发明名称 苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料及其制 备方法和应用 (57) 摘要 本发明属于太阳能电池领域， 其公开了一 种苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料及其制 备方法和应用 ； 该共聚物具有下述结构式 (I) ： 式中， R1、 R2均 为 C1 C20的烷基， n 为 10 100 的整数。本发 明提供的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料， 苯并二噻吩具有易修饰的光物理性质， 其共聚合 物显示出了优良的光伏性能 ； 并噻唑是一个很好 电子受体连结两个噻吩后， 是聚合物的带隙变窄 ； 该性能可以提高太阳能的能量转换效率， 从而解 决聚合物太。

3、阳能电池低效率问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 10 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103159922 A CN 103159922 A *CN103159922A* 1/2 页 2 1. 一种具有下述结构式 (I) 的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料 ： 式中， R1、 R2均为 C1 C20的烷基， n 为 10 100 的整数。 2. 一种苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备方法， 其特征在于， 包括如下步 骤 ： 在无氧环境下， 将结构式为的化合。

4、物 A 和结构式为 的化合物B按照摩尔比11加入量， 添加入含有催化剂的有机溶 剂中， 充分溶解后于70130下进行Stille耦合反应660h后， 降温停止反应， 得到具 有下述结构式 (I) 的所述苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料 ： 上述各式中， R1为 C1 C20的烷基， R2为 C1 C20的烷基， n 为 10 100 的整数。 3. 根据权利要求 2 所述的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备方法， 其特征在 于， 所述催化剂为有机钯。 4. 根据权利要求 3 所述的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备方法， 其特征在 于， 所述有机钯选自双三苯基膦二氯化钯或四三苯基膦钯 。

5、； 所述有机钯与所述化合物 A 的 摩尔比为 1 20 1 100。 5. 根据权利要求 2 所述的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备方法， 其特征在 于， 所述催化剂为有机钯和有机磷配体的混合物。 6. 根据权利要求 5 所述的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备方法， 其特征在 于， 所述有机钯为三二亚苄基丙酮二钯， 所述有机磷配体为三叔丁基膦。 7. 根据权利要求 5 所述的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备方法， 其特征在 于， 所述有机钯与所述化合物A的摩尔比为1201100， 所述有机钯和有机磷配体的 摩尔比为 1 4 8。 8. 根据权利要求 3 至 7 任一所述的苯并。

6、二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备方法， 其特征在于， 所述有机溶剂选自甲苯、 N， N- 二甲基甲酰胺及四氢呋喃中的至少一种。 权 利 要 求 书 CN 103159922 A 2 2/2 页 3 9. 根据权利要求 3 至 7 任一所述的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备方法， 其特征在于， 所述 Stille 耦合反应温度为 80 110， 所述 Stille 耦合反应时间为 12 48h。 10. 权利要求 1 所述的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料在有机太阳能电池中的应 用。 权 利 要 求 书 CN 103159922 A 3 1/10 页 4 苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料。

7、及其制备方法和应用 技术领域 0001 本发明涉及太阳能电池材料领域， 尤其涉及一种苯并二噻吩基共聚物太阳能电池 材料及其制备方法和应用。 背景技术 0002 利用廉价材料制备低成本、 高效能的太阳能电池一直是光伏领域的研究热点和难 点。目前用于地面的硅晶电池由于生产工艺复杂、 成本高， 使其应用受到限制。为了降低电 池成本， 拓展应用范围， 长期以来人们一直在寻找新型的太阳能电池材料。有机半导体材 料以其原料易得、 廉价、 制备工艺简单、 环境稳定性好、 有良好的光伏效应等优点备受关注。 自 1992 年 N.S.Sariciftci 等在 SCIENCE(N.S Sariciftci， L。

8、.Smilowitz， A.J.Heeger， et al.Science， 1992， 258， 1474) 上报道共轭聚合物与 C60之间的光诱导电子转移现象后， 人们 在聚合物太阳能电池方面投入了大量研究， 并取得了飞速的发展， 但是仍比无机太阳能电 池的转换效率低得多。限制性能提高的主要制约因素有 ： 有机半导体材料的光谱响应与太 阳辐射光谱不匹配， 有机半导体相对较低的载流子迁移率以及较低的载流子的电极收集效 率等。 为了使聚合物太阳能电池得到实际的应用， 开发新型的材料， 大幅度提高其能量转换 效率仍是这一研究领域的首要任务。 0003 近两年来， 苯并二噻吩 (BDT) 基共轭聚。

9、合物显示出了优良的光伏性能。Yang 等 人合成了一系列 BDT 基的共轭聚合物， 这些聚合物具有非常好的光电性能， 最高的能量转 换效率为 (PCE) 为 7。近来， Leclerc 组也报道了一种新的含有 BDT 基的共轭聚合物 (PBDTTPD)， 当活性层面积为 1cm2时， PCE 高达 5.5。为了设计和合成出具有合适带隙和 分子能级的聚合物， 新的电子受体材料在开发新的 D-A 结构聚合物中起着关键的作用。研 究发现噻唑是一个典型的缺电子单元， 它包含一个吸电子亚胺基团， 共聚物主链中含有并 噻唑基表现出较高的空穴迁移率， 每个单元增加两个噻吩基可以降低共聚物的带隙。因此 苯并二。

10、噻吩与二噻吩噻唑并噻唑共聚物材料是一种很有前景的高性能太阳能电池材料。 发明内容 0004 本发明的目的一在于提供一种能量转换效率高的苯并二噻吩基共聚物太阳能电 池材料。 0005 一种具有下述结构式 (I) 的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料 ： 0006 0007 式中， R1、 R2均为 C1 C20的烷基， n 为 10 100 的整数。 0008 本发明的另一目的在于提供上述苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备方 说 明 书 CN 103159922 A 4 2/10 页 5 法， 包括如下步骤 ： 0009 在无氧环境下， 将结构式为的化合物A和结构式为 的化合物B按照摩尔比11。

11、加入量， 添加入含有催化剂的有机溶 剂中， 充分溶解后于 70 130下进行 Stille 耦合反应 6 60h 后， 降温停止反应后得到 具有下述结构式 (I) 的所述苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料 ： 0010 0011 上述各式中， R1为 C1 C20的烷基， R2为 C1 C20的烷基， n 为 10 100 的整数。 0012 在上述苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备方法中 ： 0013 所述催化剂为有机钯， 该有机钯选自双三苯基膦二氯化钯或四三苯基膦钯， 且所 述有机钯与所述化合物 A 的摩尔比为 1 20 1 100 ； 或者 0014 所述催化剂也可以为有机钯 ( 如，。

12、 三二亚苄基丙酮二钯 ) 与有机磷配体 ( 如， 三叔 丁基膦 ) 的混合物 ； 所述有机钯与所述化合物 A 的摩尔比为 1 20 1 100， 且所述混 合物中， 所述有机钯和有机磷配体的摩尔比为 1 4 8 ； 0015 所述有机溶剂选自甲苯、 N， N- 二甲基甲酰胺及四氢呋喃中的至少一种。 0016 在上述苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备方法中， 优选地， 所述 Stille 耦合反应温度为 80 110 ； 所述 Stille 耦合反应时间为 12 48h。 0017 本发明的又一目的在于提供上述苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料在有机太 阳能电池中的应用。 0018 本发明提供。

13、的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料， 苯并二噻吩具有易修饰的光 物理性质， 其共聚合物显示出了优良的光伏性能 ； 并噻唑是一个很好电子受体连结两个噻 吩后， 是聚合物的带隙变窄。 该性能可以提高太阳能的能量转换效率， 从而解决聚合物太阳 能电池低效率问题。 0019 另， 在上述噻吩并吡咯二酮基共聚物的制备方法中， 其采用了较简单的合成路线， 从而减少工艺流程， 原材料价廉易得， 降低制造成本， 制得的聚合材料结构新颖， 溶解性能 良好， 成膜性能优良， 且该共聚物材料可适用于太阳能电池器件。 附图说明 0020 图 1 为本发明苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备工艺流程图 ； 说 明 书。

14、 CN 103159922 A 5 3/10 页 6 0021 图 2 为实施例 1 的太阳能电池材料的能量转换效率曲线图 ； 0022 图 3 为实施例 7 的太阳能电池的结构示意图。 具体实施方式 0023 本发明提供的具有下述结构式 (I) 的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料 ： 0024 0025 式中， R1、 R2均为 C1 C20的烷基， n 为 10 100 的整数 ； 优选 n 为 40 70 0026 上述苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备方法， 如图 1 所示， 包括如下步 骤 ： 0027 S1、 分别提供如下结构式表示的化合物 A 和化合物 B， 0028 A ：。

15、2， 5- 二 (5- 溴 -3- 烷基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 0029 B ：2， 6- 二三甲基锡 -4， 8- 二 ( 烷氧基 )- 苯并二噻吩 0030 其中， 化合物 A 中， R1为 C1 C20的烷基 ； 化合物 B 中， R2为 C1 C20的烷基 ； 0031 S2、 在无氧环境(如， 氮气、 氩气或氮气和氩气混合气等构成的无氧环境)下， 将所 述化合物 A 和化合物 B 按照摩尔比 1 1 加入量， 添加入含有催化剂的有机溶剂中， 充分溶 解后于 70 130下进行 Stille 耦合反应 6 60h 后， 降温停止反应得到混合液， 该混合 液中包含。

16、产物， 即具有下述结构式 (I) 的所述苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料 ： 0032 0033 式中， n 为 10 100 的整数 ； 0034 S3、 对步骤 S2 中的产物进行纯化处理 ： 0035 往步骤 S2 的混合液中加入甲醇， 进行沉析处理， 随后用索氏提取器过滤， 之后依 次用甲醇和正己烷抽提滤液 24h ； 然后继续以氯仿为溶剂抽提滤液至无色， 收集氯仿溶液 并旋干得到红色粉末， 将红色粉末在真空下 50干燥 24h 后， 得到具纯化的苯并二噻吩基 说 明 书 CN 103159922 A 6 4/10 页 7 共聚物太阳能电池材料 ： 0036 在上述苯并二噻吩基共聚物太。

17、阳能电池材料的制备方法， 所述步骤 S2 中 ： 0037 所述催化剂为有机钯， 该有机钯选自双三苯基膦二氯化钯或四三苯基膦钯， 且所 述有机钯与所述化合物 A 的摩尔比为 1 20 1 100 ； 或者 0038 所述催化剂也可以为有机钯 ( 如， 三二亚苄基丙酮二钯 ) 与有机磷配体 ( 如， 三叔 丁基膦 ) 的混合物， 所述有机钯与所述化合物 A 的摩尔比为 1 20 1 100， 且所述混合 物中， 所述有机钯和有机磷配体的摩尔比为 1 4 8 ； 0039 所述有机溶剂选自甲苯、 N， N- 二甲基甲酰胺及四氢呋喃中的至少一种。 0040 苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料的制备方法。

18、， 所述步骤 S2 中， 优选地 ： 0041 所述Stille耦合反应温度为80110； 所述Stille耦合反应时间为1248h。 0042 上述苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料可以应用在有机太阳能电池的活性层 中。 0043 为了更好地理解本发明专利的内容， 下面通过具体的实例和图例来进一步说明本 发明的技术案， 具体包括材料制备和器件制备， 但这些实施实例并不限制本发明， 其中， 化 合物 A 的单体可参照文献 (Adv.Mater.， 2007， 19， 4160.) 公开的方法合成或者从市场上购 买得到， 化合物B的单体可参照文献(Macromolecules， 2008， 41，。

19、 6012.)公开的方法合成或 从市场上购买得到。 0044 实施例 1 0045 本实施例的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料， 即聚 2， 5- 二 (3- 正辛 基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 -co-4， 8- 二 ( 正辛氧基 )- 苯并二噻吩 ， 其中， R1为正 辛烷基， R2为正辛烷基， n 为 60， 其结构式如下 ： 0046 0047 上述聚合物的制备步骤如下 ： 0048 反应式如下所示 ： 0049 说 明 书 CN 103159922 A 7 5/10 页 8 0050 将 2， 5- 二 (5- 溴 -3- 正辛基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 。

20、4-d 噻唑 (257mg， 0.3mmol) 和2， 6-二三甲基锡-4， 8-二(正辛氧基)-苯并二噻吩(231mg， 0.3mmol)、 三二亚苄基丙酮 二钯 (13.75mg， 0.015mmol) 以及三叔丁基膦 (24.2mg， 0.12mmol) 加入盛有 12mL 甲苯的烧 瓶中， 溶解成溶液， 向烧瓶中充分通氮气排空气约 30min 后， 在 95下搅拌、 Stille 耦合反 应 40h， 降温后停止聚合反应， 获得混合液。 0051 向烧瓶中加入 40mL 甲醇， 对混合液进行沉析处理， 接着通过索氏提取器过滤， 之 后依次用甲醇和正己烷抽提滤液 24h ； 然后继续以氯。

21、仿为溶剂抽提滤液至无色， 收集氯仿 溶液并旋干得到红色粉末， 最后将收集后的红色粉末在真空下 50干燥 24h 后即为聚 2， 5- 二 (3- 正辛基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 -co-4， 8- 二 ( 正辛氧基 )- 苯并二噻吩 产物， 产率为 74。 0052 测试结果为 ： Molecular weight(GPC， THF， R.I) ： Mn 58.8kDa， Mw/Mn 2.2。 0053 图 2 为实施例 1 的太阳能电池材料的能量转换效率曲线图 ； 结果表明， 在 AM1.5 ； 100mW/cm2光照下， 基于实施例1的聚合物为给体材料的本体异质结太阳。

22、能电池的能量转换 效率为 4.1 ； Miao 等报道了以二噻吩并噻唑基共聚物为给体材料， PCBM 为受体材料制备 了太阳能电池， 能量转换效率为 2.1。(Adv.Mater.2009， 27， 3831) 0054 实施例 2 0055 本实施例的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料， 即聚 2， 5- 二 (3- 甲基 -2- 噻 吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 -co-4， 8- 二 ( 正二十烷氧基 )- 苯并二噻吩 ， 其中， R1为甲基， R2为正二十烷基， n 为 40， 其结构式如下 ： 0056 0057 上述聚合物的制备步骤如下 ： 0058 反应式如下所示 ： 005。

23、9 0060 将 2， 5- 二 (5- 溴 -3- 甲基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 (132mg， 0.2mmol) 和 2， 6- 二三甲基锡 -4， 8- 二 ( 二十烷氧基 )- 苯并二噻吩 (222mg， 0.2mmol) 加入盛有 15ml 的 说 明 书 CN 103159922 A 8 6/10 页 9 N， N- 二甲基甲酰胺烧瓶中， 溶解成溶液， 抽真空烧瓶除氧并充入氩气， 然后加入双三苯基膦 二氯化钯 (5.6mg， 0.008mmol)， 在 120下搅拌、 Stille 耦合反应 12h， 降温后停止聚合反 应， 获得混合液。 0061 向烧瓶中加。

24、入 50mL 甲醇， 对混合液进行沉析处理， 接着通过索氏提取器过滤， 之 后依次用甲醇和正己烷抽提滤液 24h ； 然后继续以氯仿为溶剂抽提滤液至无色， 收集氯仿 溶液并旋干得到红色粉末， 最后将收集后的红色粉末在真空下 50干燥 24h 后即为聚 2， 5- 二 (3- 甲基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 -co-4， 8- 二 ( 正二十烷氧基 )- 苯并二噻 吩 产物， 产率 65。 0062 测试结果为 ： Molecular weight(GPC， THF， R.I) ： Mn 46.9kDa， Mw/Mn 2.3。 0063 实施例 3 0064 本实施例的苯并二。

25、噻吩基共聚物太阳能电池材料， 即聚 2， 5- 二 (3- 正二十烷 基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 -co-4， 8- 二甲氧基 - 苯并二噻吩 ， 其中， R1为正二十 烷基， R2为甲烷基， n 为 80， 其结构式如下 ： 0065 0066 上述聚合物的制备步骤如下 ： 0067 反应式如下所示 ： 0068 0069 将 2， 5- 二 (5- 溴 -3- 二十烷基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 (358mg， 0.3mmol) 和 2， 6- 二三甲基锡 -4， 8- 二 ( 甲氧基 )- 苯并二噻吩 (173mg， 0.3mmol) 加入盛有 。

26、15mL 四 氢呋喃的 50mL 规格的两口瓶中， 溶解成溶液， 向两口瓶中充分通氮气和氩气混合气， 排空 气约20min后， 然后将四三苯基膦钯(4mg， 0.003mmol)加入其中， 再充分通氮气和氩气混合 气排空气约 10min 后， 在 80下搅拌、 Stille 耦合反应 48h， 获得混合液。 0070 向烧瓶中加入 40mL 甲醇， 对混合液进行沉析处理， 接着通过索氏提取器过滤， 之 后依次用甲醇和正己烷抽提滤液 24h ； 然后继续以氯仿为溶剂抽提滤液至无色， 收集氯仿 溶液并旋干得到红色粉末， 最后将收集后的红色粉末在真空下 50干燥 24h 后即为聚 2， 说 明 书 。

27、CN 103159922 A 9 7/10 页 10 5- 二 (3- 正二十烷基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 -co-4， 8- 二甲氧基 - 苯并二噻吩 产物， 产率为 82。 0071 测试结果为 ： Molecular weight(GPC， THF， R.I) ： Mn 66.7kDa， Mw/Mn 2.1。 0072 实施例 4 0073 本实施例的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料， 即聚 2， 5- 二 (3- 正丁烷 基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 -co-4， 8- 二 ( 正十六烷氧基 )- 苯并二噻吩 ， 其中， R1 为正丁烷基， R。

28、2为正十六烷基， n 为 100， 其结构式如下 ： 0074 0075 上述聚合物的制备步骤如下 ： 0076 反应式如下所示 ： 0077 0078 将 2， 5- 二 (5- 溴 -3- 正丁烷基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 (149mg， 0.2mmol) 和 2， 6- 二三甲基锡 -4， 8- 二 ( 正十六烷氧基 )- 苯并二噻吩 (199mg， 0.2mmol) 加入盛有 15ml 的四氢呋喃烧瓶中， 溶解成溶液， 抽真空烧瓶除氧并充入氩气， 然后加入双三苯基膦二 氯化钯(7.2mg， 0.001mmol)， 在70下搅拌、 Stille耦合反应60h， 降温。

29、后停止聚合反应， 获 得混合液。 0079 向烧瓶中加入 50mL 甲醇， 对混合液进行沉析处理， 接着通过索氏提取器过滤， 之 后依次用甲醇和正己烷抽提滤液 24h ； 然后继续以氯仿为溶剂抽提滤液至无色， 收集氯仿 溶液并旋干得到红色粉末， 最后将收集后的红色粉末在真空下 50干燥 24h 后即为聚 2， 5- 二 (3- 正丁烷基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 -co-4， 8- 二 ( 正十六烷氧基 )- 苯并二 噻吩 产物， 产率 87。 0080 测试结果为 ： Molecular weight(GPC， THF， R.I) ： Mn 108.5kDa， Mw/Mn。

30、 2.0。 0081 实施例 5 0082 本实施例的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料， 即聚 2， 5- 二 (3- 正十六烷 基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 -co-4， 8- 二正己烷氧基 - 苯并二噻吩 ， 其中， R1为正 说 明 书 CN 103159922 A 10 8/10 页 11 十六烷基， R2为正己烷基， n 为 10， 其结构式如下 ： 0083 0084 上述聚合物的制备步骤如下 ： 0085 反应式如下所示 ： 0086 0087 将2， 5-二(5-溴-3-正十六烷基-2-噻吩)噻唑并5， 4-d噻唑(324mg， 0.3mmol) 和 2， 。

31、6- 二三甲基锡 -4， 8- 二 ( 正己烷氧基 )- 苯并二噻吩 (215mg， 0.3mmol) 加入盛有 15mLN， N- 二甲基甲酰胺的 50mL 规格的两口瓶中， 溶解成溶液， 向两口瓶中充分通氮气和氩 气混合气， 排空气约 20min 后， 然后将四三苯基膦钯 (8mg， 0.006mmol) 加入其中， 再充分通 氮气和氩气混合气排空气约 10min 后， 在 130下搅拌、 Stille 耦合反应 6h， 获得混合液。 0088 向烧瓶中加入 40mL 甲醇， 对混合液进行沉析处理， 接着通过索氏提取器过滤， 之 后依次用甲醇和正己烷抽提滤液 24h ； 然后继续以氯仿为溶。

32、剂抽提滤液至无色， 收集氯仿 溶液并旋干得到红色粉末， 最后将收集后的红色粉末在真空下 50干燥 24h 后即为聚 2， 5- 二 (3- 正十六烷基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 -co-4， 8- 二正己烷氧基 - 苯并二噻 吩 产物， 产率为 59。 0089 测试结果为 ： Molecular weight(GPC， THF， R.I) ： Mn 12.8kDa， Mw/Mn 2.4。 0090 实施例 6 0091 本实施例的苯并二噻吩基共聚物太阳能电池材料， 即聚 2， 5- 二 (3- 正辛 基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 -co-4， 8- 二。

33、 ( 正十四烷氧基 )- 苯并二噻吩 ， 其中， R1 为正辛烷基， R2为正十四烷基， n 为 30， 其结构式如下 ： 0092 说 明 书 CN 103159922 A 11 9/10 页 12 0093 上述聚合物的制备步骤如下 ： 0094 反应式如下所示 ： 0095 0096 将 2， 5- 二 (5- 溴 -3- 正辛基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 (257mg， 0.3mmol) 和 2， 6- 二三甲基锡 -4， 8- 二 ( 正十四烷氧基 )- 苯并二噻吩 (282mg， 0.3mmol)、 三二亚苄 基丙酮二钯 (13.75mg， 0.015mmol)。

34、 以及三叔丁基膦 (12.1mg， 0.06mmol) 加入盛有 12mL 甲 苯的烧瓶中， 溶解成溶液， 向烧瓶中充分通氮气排空气约 30min 后， 在 110下搅拌、 Stille 耦合反应 12h， 降温后停止聚合反应， 获得混合液。 0097 向烧瓶中加入 40mL 甲醇， 对混合液进行沉析处理， 接着通过索氏提取器过滤， 之 后依次用甲醇和正己烷抽提滤液 24h ； 然后继续以氯仿为溶剂抽提滤液至无色， 收集氯仿 溶液并旋干得到红色粉末， 最后将收集后的红色粉末在真空下 50干燥 24h 后即为聚 2， 5- 二 (3- 正辛基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 -co。

35、-4， 8- 二 ( 正十四烷氧基 )- 苯并二噻 吩 产物， 产率为 66。 0098 测试结果为 ： Molecular weight(GPC， THF， R.I) ： Mn 34.3kDa， Mw/Mn 2.3。 0099 实施例 7 0100 本实施例7的有机太阳能电池， 其采用实施例1制得的聚2， 5-二(3-辛基-2-噻 吩)噻唑并5， 4-d噻唑-co-4， 8-二(辛氧基)-苯并二噻吩为活性层的电子给体材料。 0101 请参阅图 3， 该有机太阳能电池包括依次层叠的玻璃基层 11、 透明阳极 12、 中间辅 助层13、 活性层14以及阴极15。 透明阳极12可采用氧化铟锡(简称。

36、为ITO)， 优选为方块电 阻为 10-20/ 的氧化铟锡 ； 中间辅助层 13 采用聚 3， 4- 亚乙二氧基噻吩与聚苯乙烯 - 磺 酸复合材料 ( 简称为 PEDOT:PSS) ； 活性层 14 包括电子给体材料和电子受体材料， 电子给 体材料采用实施例 1 制备的聚 2， 5- 二 (3- 辛基 -2- 噻吩 ) 噻唑并 5， 4-d 噻唑 -co-4， 8- 二 ( 辛氧基 )- 苯并二噻吩 ， 电子受体材料可以是 6， 6 苯基 -C61- 丁酸甲酯 ( 简称 为 PCBM) ； 阴极 15 可采用铝电极或者双金属层电极， 例如 Ca/Al 或 Ba/Al 等， 其厚度优选为 160。

37、nm、 30nm、 120nm 或 50nm。 说 明 书 CN 103159922 A 12 10/10 页 13 0102 玻璃基层11可作为底层， 制作时， 选取ITO玻璃， 并经超声波清洗后， 用氧-Plasma 处理， 在ITO玻璃上涂覆中间辅助层13， 再将实施例1制备的聚合物和电子受体材料通过共 混后涂覆于中间辅助层13上， 形成活性层14， 然后再通过真空蒸镀技术在活性层14上沉积 阴极 15， 获得上述太阳能电池器件。该太阳能电池器件还需经过 110 摄氏度密闭条件下加 热 4h， 再降到室温， 器件经过退火后能有效增加分子内各基团和分子链段间排列的有序性 和规整度， 提高载。

38、流子迁移率的传输速度和效率， 进而提高光电转换效率。在本实施例中， 阴极 15Al 层的厚度分别为 160nm。 0103 如图 3 所示， 在光照下， 光透过玻璃基层 11 和 ITO 电极 12， 活性层 14 中的传导空 穴型电致发光材料吸收光能， 并产生激子， 这些激子再迁移到电子给体 / 受体材料的界面 处， 并将电子转移给电子受体材料， 如 PCBM， 实现电荷的分离， 从而形成自由的载流子， 即自 由的电子和空穴。这些自由的电子沿电子受体材料向金属阴极传递并被阴极所收集， 自由 的空穴沿电子给体材料向 ITO 阳极传递并被阳极所收集， 从而形成光电流和光电压， 实现 光电转换， 。

39、外接负载 16 时， 可对其进行供电。在此过程中， 传导空穴型电致发光材料由于其 具有很宽的光谱响应范围， 能够更充分地利用光能， 以获得更高的光电转换效率， 增加太阳 能电池器件的产电能力。而且这种有机材料还能减轻太阳能电池器件的质量， 并通过旋涂 等技术即可制作， 便于大批量的制备。 0104 应当理解的是， 上述针对本发明较佳实施例的表述较为详细， 并不能因此而认为 是对本发明专利保护范围的限制， 本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。 说 明 书 CN 103159922 A 13 1/2 页 14 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103159922 A 14 2/2 页 15 图 3 说 明 书 附 图 CN 103159922 A 15 。