[发明专利]一种聚合物半导体材料和制备方法及其用途

权利要求书

1.一种聚合物半导体材料，其特征在于：所述聚合物半导体材料的结构式如下：

；

其中：x为0.1-0.4，R为H或(CH₂)yCH₃，其中y数目为1-11，聚合度n为1-7；其中所述Ar为、或 ；

其中R1为H或(CH₂)zCH₃，其中z数目为1-11，所述聚合物半导体材料的数均分子量为5000-10000，其中m为10-100。

2.如权利要求1所述的一种聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：

（1）在反应容器中加入立构规整的噻吩齐聚物、4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑、芴、苯或者联苯的二硼酸酯、催化剂、配体和弱碱，再向容器中加入溶剂，将反应容器抽真空后充氮气，加热至90℃，搅拌下反应12小时以上；再加入苯硼酸反应2小时，最后添加溴代苯反应2小时；

（2）反应结束后，将所得产物依次加入甲醇沉淀、过滤回收沉淀、氯仿溶解沉淀物、过柱、旋转蒸发仪蒸发浓缩、再加入甲醇沉淀、过滤回收沉淀、真空干燥处理，最终得到固体产品即为目标产物。

3.如权利要求2所述的一种聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于：所述立构规整的噻吩齐聚物如下面的结构式Ⅰ所示，其聚合度n为1-7，其中R为H或(CH₂)xCH₃，x数目为1-11；所述4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑如下面的结构式Ⅱ所示；所述芴、苯以及联苯的二硼酸酯分别如下面的结构式Ⅲ、Ⅳ以及Ⅴ所示，其中R1为H或(CH₂)zCH₃，其中z数目为1-11；

。

4.如权利要求2所述的一种聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于：所述噻吩齐聚物和4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑的投料比为x：(0.5-x)， x为0.1-0.4，噻吩齐聚物和4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑总量与芴、苯或者联苯的二硼酸酯的投料比为1:1。

5.如权利要求2所述的一种聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于：所述的催化剂为钯催化剂，具体为Pd(OAC)₂，PdCl₂(dppf)或Pd(PPh₃)₄；噻吩齐聚物、4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑和芴、苯或者联苯的二硼酸酯总量与催化剂的摩尔比为1：0.003-0.1，其中所述的三种物质总量与催化剂的最佳配比为1：0.04。

6.如权利要求2所述的一种聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于：所述的配体为三环己基膦氟硼酸盐、三环己基膦、三叔丁基膦、三苯基膦或三乙烯二胺，配体与催化剂的摩尔比为4-12：1。

7.如权利要求2所述的一种聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于：所述的碱为质量分数为5%-50%的四甲基氢氧化铵水溶液、质量分数为5%-50%的四丁基氢氧化铵水溶液、质量分数为5%-50%的四乙基氢氧化铵水溶液、质量分数为5%-50%的四丙基氢氧化铵水溶液、质量分数为5%-50%的四己基氢氧化铵水溶液、质量分数为5%-50%的四辛基氢氧化铵水溶液、醋酸钾或碳酸钾，碱与芴、苯或联苯的二硼酸酯的摩尔比为4-12：1。

8.如权利要求2所述的一种聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于：所述溶剂为苯、甲苯或二甲苯，其用量为使噻吩齐聚物、4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑和芴、苯或联苯的二硼酸酯总量的摩尔浓度在0.1-0.5mol/L。

9.如权利要求2所述的一种聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于：所述苯硼酸的用量为与噻吩齐聚物和4,7-二溴-2,1,3-苯并噻二唑总量的摩尔比为1:1；溴代苯的用量为与芴、苯或者联苯的二硼酸酯的摩尔比为1：1。

10.如权利要求1所述的一种聚合物半导体材料在制备聚合物太阳能电池中的用途。