專利名稱：含噻吩吡咯二酮單元的共聚物及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種共聚物，更具體的涉及一種含噻吩吡咯二酮單元的共聚物。本發(fā)明還涉及一種含噻吩吡咯二酮單元的共聚物的制備方法及其應用。
背景技術：
當今世界經濟主要是建立在以化石能源，如煤炭、石油和天然氣等基礎之上的經濟。然而，這些不可再生的化石能源都在不斷的枯竭。進入21世紀以來，全球性的能源問題以及隨之而來的環(huán)境污染和氣候變暖等問題日益凸現和逐漸加劇。由于太陽能具有分布普遍和廣闊，資源數量多，無污染，清潔，安全以及獲取方便等突出優(yōu)點，被認為是最有希望的可再生能源之一。太陽能電池直接把太陽光能轉化成電能，是利用太陽能切實可行的有效方法。然而，目前商品化的太陽能電池還局限于硅基等無機太陽能電池，但它們的價格過于昂貴，超出了目前人們普遍可以接受的程度，這大大限制了它們的使用范圍。為了降低電池成本，拓展應用范圍，長期以來，人們一直在尋找新型的太陽能電池材料。有機太陽能電池是一種新型的太陽能電池，相對于無機聚合物來源有限，價格昂貴，有毒，制備工藝復雜，成本太高等而言，它具有無機太陽能電池無法比擬的一些優(yōu)點，如材料來源廣泛，結構多樣性和可調控性，成本低廉，安全環(huán)保，制作工藝簡單，產品重量輕， 可大面積柔性制備等等，可以廣泛應用在建筑、照明和發(fā)電等多種領域，具有重要的發(fā)展和應用前景。因此，國內外眾多的研究機構和企業(yè)等都給予了相當的關注和投入。然而，到目前為止，有機太陽能電池的光電轉換效率比無機太陽能電池還是要低很多。因此，開發(fā)新型的有機聚合物對于提高有機太陽能電池的效率具有重要意義。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種含噻吩吡咯二酮單元的共聚物，用以解決上述問題。本發(fā)明的目的還在于提供一種含噻吩吡咯二酮單元的共聚物的制備方法。本發(fā)明的目的還在于提供一種含噻吩吡咯二酮單元的共聚物應用于制備聚合物太陽能電池，有機場效應晶體管，有機電致發(fā)光器件，有機光存儲，有機非線性材料和有機激光材料等領域中的應用。本發(fā)明所述的一種含噻吩吡咯二酮單元的共聚物，具有以下結構式(I)
權利要求
1. 一種含噻吩吡咯二酮單元的共聚物，其特征在于，其具有以下結構式(I)
2.根據權利要求1所述的含噻吩吡咯二酮單元的共聚物，其特征在于，所述η的取值范圍為大于等于20小于等于80的整數。
3.一種含噻吩吡咯二酮單元的共聚物的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟Si、將噻吩類材料和正丁基鋰在-100°c -25°c下，以摩爾比1 2 4加入至第一溶劑中反應，然后加入三甲基氯化錫，繼續(xù)反應24 48小時，得到噻吩類材料的雙錫化物； 所述反應式如下
4.根據權利要求3所述的含噻吩吡咯二酮單元的共聚物的制備方法，其特征在于，步驟Sl中，所述第一溶劑為四氫呋喃、乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷或乙酸乙酯中的至少一種； 所述三甲基氯化錫的用量為噻吩類材料摩爾量的2 4倍。
5.根據權利要求3所述的含噻吩吡咯二酮單元的共聚物的制備方法，其特征在于，步驟S2中，還包括所述1，3_ 二溴-5-烷基噻吩[3，4-c]_吡咯-4，6- 二酮的制備步驟在無氧環(huán)境中，將5-烷基噻吩[3，4-c]_吡咯-4，6- 二酮和N-溴代丁二酰亞胺在 0°C 30°C下，以摩爾比1 2 4加入至第三溶劑中，反應12 48小時，得到所述1，3_ 二溴-5-烷基噻吩[3，4-。]-吡咯-4，6-二酮； 所述溴化反應式如下
6.根據權利要求5所述的含噻吩吡咯二酮單元的共聚物的制備方法，其特征在于，所述第三溶劑為硫酸與三氟乙酸的混合溶劑。
7.根據權利要求3所述的含噻吩吡咯二酮單元的共聚物的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述第二溶劑為四氫呋喃、甲苯、三氯甲烷或乙酸乙酯中的至少一種。
8.根據權利要求3所述的含噻吩吡咯二酮單元的共聚物的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述催化劑為有機鈀或有機鈀與有機磷配體的混合物；所述催化劑的用量為所述噻吩類材料的雙錫化物摩爾用量的0. 005 0. 1倍；所述有機鈀為 Pd (PPh3) 4、Pd2 (dba) 3 或 Pd (PPh3) 2C12 ；所述有機磷配體為P (o-Tol) 3。
9.根據權利要求8所述的含噻吩吡咯二酮單元的共聚物的制備方法，其特征在于，所述有機鈀與有機磷配體的混合物中，有機鈀與有機磷配體的摩爾比為1 1 10。
10.一種含噻吩吡咯二酮單元的共聚物在有機太陽能電池，有機場效應晶體管，有機電致發(fā)光器件，有機光存儲，有機非線性材料或有機激光材料等領域中的應用，所述含噻吩吡咯二酮單元的共聚物具有如下結構式(I)式中=RpRpR3為C1-C2tl的烷基；η的取值范圍為大于1小于等于100的整數；m為大于等于1小于等于5的整數。
全文摘要
本發(fā)明屬于光電子材料領域，其公開了一種含噻吩吡咯二酮單元的共聚物及其制備方法和應用；該共聚物具有結構式(I)，式中R1、R2、R3為C1-C20的烷基；n的取值范圍為大于1小于等于100的整數；m為大于等于1小于等于5的整數。與現有技術相比，本發(fā)明通過引入烷基提高產物的溶解性和分子量，以實現可旋涂的聚合物或可旋涂的寡聚物；由噻吩吡咯二酮類單體和噻吩類單體構成的聚合物能夠形成一種很強的給體-受體結構，一方面有利于提高了材料的穩(wěn)定性，另一方面有利于降低材料的能帶隙，從而擴大太陽光吸收范圍，提高光電轉化效率。
文檔編號C08G61/12GK102372839SQ20101024878
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月9日 優(yōu)先權日2010年8月9日
發(fā)明者劉輝, 周明杰, 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有限公司