[发明专利]一种含有低聚乙二醇侧链结构的窄带系受体型共轭聚合物及其制备方法、应用

说明书

本发明提供了一种窄带共轭聚合物，所述窄带共轭聚合物具有式(I)所示结构的重复单元。本发明从分子设计的角度出发，在聚合物的主链中构成弱给体‑强受体的D‑A结构，并将不同长度、体积的低聚乙二醇引入侧链，这种结构的聚合物不仅具有良好的光电特性，并且在能够一系列低毒、无毒的“绿色”溶剂中具有良好的溶解性，同时也表现出优异的热稳定性。本发明提供的共轭聚合物兼顾优异的光电活性、极性溶剂中的溶解性及热稳定性，因此其在光电领域，特别是太阳能电池、电致变色、信息存储等方向具有阔的发展前景和巨大的应用潜力。

技术领域

本发明涉及有机光电材料领域，涉及一种窄带共轭聚合物及其制备方法、应用，尤其涉及一种含有低聚乙二醇侧链结构的窄带系受体型共轭聚合物及其制备方法、二卤代均苯四甲酸酐的合成方法、二卤代N,N'-二低聚乙二醇四酸亚胺类受体型预聚单体及其制备方法、应用。

背景技术

能源是现代人类社会发展的基础，没有能源人类的文明世界发生质的倒退，并走向毁灭。进入21世纪，人类已经将开发新型可持续的能源作为代替传统化石燃料能源的计划快速推进，投入了巨大的精力和财富，开发新的能源替代品。目前人们的研究主要集中于太阳能、氢能、风能、地热等可再生资源，其中太阳能资源丰富，分布广泛，是最具发展潜力的可再生能源之一。随着全球能源短缺以及环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的产业。

因而，在诸多光电材料中，有机光电材料也得到了前所未有的发展，有机光电材料是指具有光电转换功能的有机材料，及具有光、电特性的有机材料，也指用于制造各种光电设备的材料。包括导电高分子材料、光电转换材料、电致发光材料以及液晶材料等等。随着技术的进步，有机太阳能电池在上世纪90年代快速发展起，单结器件的能量转化效率从最初的不足1％发展到了今天的16％，一步步从实验室的基础研究工作走向成熟的能源市场。新型太阳能光伏发电装置，它由轻质、柔韧和可再生的有机光电材料通过溶液打印或涂层技术制备而成，具有良好的经济效益。

但是由于材料结构的限制，现有的有机光电材料需要溶解于非极性的含卤或含卤含苯溶剂中才能完成器件的加工制备过程，而正因为这个看似很小的原因，却导致有机光电材料以及相应的电致发光器件在加工过程中通常需要使用高毒性的、危险的卤化溶剂。

因此，如何能够找到一种有机光电材料，在兼顾优异的能量转化效率、光电活性、热稳定性的基础上，还能能够在无卤的极性溶剂(低毒环保的绿色溶剂)中具有良好溶解性的绿色高性能有机光电材料，已成为业内诸多应用研究人员和相关企业亟待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种窄带共轭聚合物及其制备方法、应用，特别是一种含有低聚乙二醇侧链结构的窄带系受体型共轭聚合物，本发明提供的共轭聚合物具有优异的光电性质、良好的热稳定性，通过侧链工程的调控，能够实现在多种绿色溶剂(无卤无苯的极性的低毒溶剂，如甲基四氢呋喃、异丙醇、乙醇等)中具有良好的溶解性。

本发明提供了一种窄带共轭聚合物，所述窄带共轭聚合物具有式(I)所示结构的重复单元；

其中，J为-OCH₂CH₂-或-O-；

m为0或1；x为0或1；

y为0或1～10的整数；

z为0或1～10的整数；

L、D和E各自独立地选自-S-或-Se-；

A为(A1)～(A2)所示结构中的任意一种：

R和Q各自独立地选自式(Q1)～(Q3)所示结构中的任意一种：

式(Q1)～(Q3)中，n为1～10的整数。