[发明专利]一种二噻吩并磷杂环戊二烯类聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种二噻吩并磷杂环戊二烯类聚合物及其制备方法和应用。该聚合物的结构式如式Ⅰ所示：其中，R为C₁₂H₂₅。本发明提供了一种新型的二维聚合物给体材料，该二维聚合物通过二噻吩并[3,2‑b:2,3‑d]氧化磷(DTP)和二噻吩并[2,3‑d:2,3‑d]苯并[1,2‑b:4,5‑b]二噻吩(DTBDT)聚合制得，其应用于钙钛矿太阳能电池中表现出了较好地光电性能。

技术领域

本发明属于光电化学技术领域，更具体地，涉及一种二噻吩并磷杂环戊二烯类聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

太阳能作为一种环保，取之不尽用之不竭的能源已被广泛应用于能源工业。有机光伏材料与硅材料相比具有成本低，重量轻，灵活性高等优点，近年来备受关注。目前，在有机太阳能电池领域，供体材料主要涉及到小分子和供体-受体(D-A)共轭聚合物。这些材料中，由富电子和缺电子单元组成的D-A聚合物受到了研究者的广泛关注。到目前为止，基于D-A共轭聚合物和富勒烯体系异质结太阳能电池的效率已超过10％。这一结果进一步激发了人们设计、合成新型高效率聚合物给体材料及不断优化器件结构的研究热情。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型聚合物给体材料，其应用于光伏器件中，具有优异的光电性能。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种二噻吩并磷杂环戊二烯类聚合物，该聚合物的结构式如式Ⅰ所示：

其中，R为C₁₂H₂₅。

本发明中，式Ⅰ所示聚合物为一种含磷二维聚合物。

本发明的第二方面提供上述聚合物的制备方法，该制备方法包括：在第一催化剂和有机溶剂存在下，将2,6-二溴-3,5-十二烷基-4-苯基膦酰基[3,2-b:4,5-b’]二噻吩-4-氧化物和2,7-双(三甲基甲锡烷基)-5,10-双(4,5-二癸基噻吩-2-基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩并[3,2-b]噻吩进行接触反应，然后再加入第二催化剂进行封端，得到所述聚合物。

本发明中，所述接触反应的温度优选为100-120℃，时间优选为48-50h。

根据本发明，优选地，所述封端后，还包括如下后处理工艺：将所述封端后得到的反应混合物进行过滤、纯化、沉淀，得到所述聚合物。

根据本发明，优选地，所述第一催化剂为三二亚苄基丙酮二钯和/或三(邻甲基)苯基磷。

根据本发明，优选地，所述第二催化剂为2-溴噻吩。

根据本发明，优选地，所述有机溶剂为氯苯。

本发明的第三方面提供上述聚合物在光伏器件中的应用。

本发明的技术方案具有如下有益效果：本发明提供了一种新型的二维聚合物给体材料，该二维聚合物通过二噻吩并[3,2-b:2,3-d]氧化磷(DTP)和二噻吩并[2,3-d:2,3-d]苯并[1,2-b:4,5-b]二噻吩(DTBDT)聚合制得，其应用于钙钛矿太阳能电池中表现出了较好地光电性能。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

以下通过实施例进一步说明本发明：

制备例1