[发明专利]一种具有低HOMO能级的聚合物材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.由式I结构单元构成的聚合物，

所述式I中，X为卤素原子；

A、B和C单独地为氧原子、硫原子或硒原子；且A、B和C相同或不同；

R₁和R₂单独地表示下述碳原子总数为1-30的基团中的任意一种：烷基、杂烷基、卤代烷基、烯基、芳烷基。

2.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于：所述杂烷基中，杂原子为氧、氮或硫；

所述芳烷基为苯烷基或含氮、氧或硫的5-9元杂环；

所述聚合物为均聚聚合物；

所述聚合物的分子量为1000至1,000,000；具体为19k-26k；

多分散度为1-100；具体为1-5；

所述R₁具体为如下基团中的任意一种：

*表示取代位；

所述R₂具体为或甲基；

*表示取代位；

所述式I具体为如下结构单元中的任意一种：

3.一种制备权利要求1-2中任一所述聚合物的方法，包括如下步骤：

将式II与式III所示化合物进行共聚反应，得到所述聚合物；

所述式II和式III中，X、A、B、C、R₁和R₂如权利要求1所定义；

所述式III中，E选自硼酸酯基团或三烷基锡基团，且式II中的D选自I、Br或Cl；或者式II中的D选自硼酸酯基团或三烷基锡基团，且式III中的E选自I、Br或Cl。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述硼酸酯基团选自如下基团中的一种：1,3,2-二氧杂硼烷-2-基、4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基和5,5-二甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基；所述三烷基锡基团选自：三甲基锡基、三乙基锡基或三丁基锡基。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：所述共聚反应在氮气或氩气的惰性气体保护下进行；

所述惰性气体具体为氮气或氩气；

所述共聚反应在催化剂存在的条件下进行；

所述催化剂具体为[1,3-双(二苯基磷基)丙烷二氯镍(II)]、四(三苯基膦)钯(0)、[1,2-双(二苯基膦)乙烷]二氯镍(II)、双(二亚苄基丙酮)钯(0)、氯化钯或醋酸钯；

所述催化剂的用量为式II摩尔用量的0.1％–10％；具体为2.6％；

所述共聚反应在有机溶剂中进行；

所述有机溶剂具体选自苯、甲苯、氯苯、二氯苯、四氢呋喃和氯仿中的至少一种。

6.根据权利要求3-5中任一所述的方法，其特征在于：所述共聚反应步骤中，温度为室温至300℃；具体为110℃；时间为5分钟至72小时；具体为24小时；

所述式II和式III所示化合物的摩尔用量比为0.01-100：1；具体为1:1。

7.一种半导体共混物，由权利要求1或2任一所述聚合物材料和掺杂剂组成。

8.根据权利要求7所述的半导体共混物，其特征在于：所述掺杂剂选自富勒烯及富勒烯类衍生物、苝二酰亚胺或萘二酰亚胺类小分子或聚合物和非富勒烯型电子受体中至少一种；

所述非富勒烯型电子受体具体为ITIC、IT-m或IT-4F；

所述聚合物和掺杂剂的质量比为0.001:1-1:1000。

9.权利要求1或2任一所述聚合物或权利要求7或8所述半导体共混物在制备薄膜半导体器件、电化学器件、光电探测器、有机光伏器件、传感器和电容器中任意一种中的应用。

10.一种光伏器件，其特征在于：所述器件结构包括修饰层一、修饰层二以及位于所述修饰层一和修饰层之间的光活性层；

所述修饰层一和修饰层二为电子或空穴的传输层；

所述光活性层为权利要求1或2任一所述聚合物或权利要求7或8所述半导体共混物。