CN102391533B

CN102391533B - 一种基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜的制备方法

Info

Publication number: CN102391533B
Application number: CN 201110250457
Authority: CN
Inventors: 杨正龙
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2031-08-29
Also published as: CN102391533A

Abstract

本发明属纳米材料和有机半导体薄膜材料技术领域，具体涉及一种基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜的制备方法，该纳米有序多孔薄膜具有间隔均匀的微相分离结构，相间尺度为35nm，比表面积大幅度增加，它具有较高的光致电荷转移现象、相容性和热稳定性，并具有优良的溶解性能、成膜性能和光电性能。本发明的制备方法具有工艺简便、产品质量高、投入产出比高、成本低廉和应用前景广泛等优点，利用本发明制备的产品是新一代绿色环保高性能化工产品，可用于导电材料、太阳能电池材料、光电导材料和光电转换材料等领域。

Description

一种基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜的制备方法

技术领域

本发明属于纳米材料和有机半导体薄膜材料技术领域，具体涉及一种基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜的制备方法。

背景技术

随着现代工业的发展和化石能源的日趋耗尽，能源需求成为世界各国关注的焦点。开发各种新能源，研制质轻、价廉、物美的电源，成为科学家孜孜以求的目标。众所周知，太阳能是取之不尽的。但作为工业能源来说，太阳能有能量密度低的缺点，为了充分利用这一廉价、环保、可再生的新能源，生产廉价、高效、能大面积制备的太阳能光电池一直是人们所追求的目标。目前，硅基及其他无机金属化合物太阳能光电池是太阳能电池的主流。然而尽管近年来生产成本已经大幅下降，但成本问题仍然是其大幅取代传统能源的主要障碍，无机太阳能电池由于生产工艺过程复杂，进一步大幅降低成本很困难，成本高以及能量转换效率的极限等问题，使其大规模推广受到限制。利用光伏效应的太阳能电池作为能量转换器件正在进行以提高效率和降低成本为目标的研究，而共轭导电高分子材料的快速发展使得研究开发低成本太阳能电池成为可能，聚合物太阳能电池因为其成本低、重量轻、制备方便和具有分子可裁性，已经成为该领域的研究热点之一。

在共轭聚合物光伏材料领域，目前聚噻吩类衍生物是最为重要的一类共轭聚合物给体材料。未经取代的聚噻吩是一种不具备可加工性能的材料，经过简单的烷基取代之后其加工性能得到明显改善，侧链烷基长度大于4个碳原子的烷基取代聚噻吩即具备良好的溶解性。3-己基取代聚噻吩（P3HT）是一种目前最广泛应用的高效率聚合物光伏材料，这种材料不仅具有良好的溶解性能，而且规整的P3HT还表现出良好的自组装性能和结晶性能，自组装之后的器件的性能以及效率可以得到明显改善和提高[Kim Y, Cook S, Tuladhar S M, et al. A strong regioregularity effect in self-organizing conjugated polymer films and high-efficiency polythiophene: fullerene solar cells. Nat Mater, 2006, 5(3): 197～203；Kline R J, McGehh M D, Toney M F. Highly oriented crystals at the buried interface in polythiophene thin-film transistors. Nat Mater, 2006, 5(3): 222～228]。基于退火后自组装的P3HT所制备的太阳能电池在模拟太阳光下的能量转换效率已经达到4%～5%[Li G, Shrotriya V, Huang J S, et al. High-efficiency solution processable polymer photovoltaic cells by self-organization of polymer blends. Nat Mater, 2005, 4(11):864～868]。近年来，Koppe等[Koppe M, Scharber M, Brabec C, et al. Polyterthiophenes as donors for polymer solar cells. Adv Funct Mater, 2007, 17(8): 1371～1376]和Sivula等[Sivula K, Luscombe C K, Thompson B C, et al. Enhancing the thermal stability of polythiophene: Fullerene solar cells by decreasing effective polymer regioregularity. J Am Chem Soc, 2006, 128: 13988～13989]对规整度的研究有了新认识，加入少量不规整噻吩到P3HT中不仅光伏效率降低不多，而且在持续退火温度后效率下降并没有规整P3HT下降那么明显，这是目前最具商业前景的光伏材料。这些新的思路打破了一味设计规整性分子的惯性，为材料合成提供了更大的便利。

作为电子受体的富勒烯是目前研究最热门的有机光伏材料之一，然而富勒烯本身微溶于有机溶剂，要使其与有机聚合物在分子水平上相容就必须对其进行有机改性提高其在有机溶剂中的溶解性[郑立平, 周清梅, 王飞等. 新型C₆₀衍生物的合成及其太阳能电池性能. 化学学报, 2004, 62: 88～94]。目前主要有两种常见的C₆₀改性方法，一类是亲核加成反应，C₆₀具有缺电子烯烃性质，它能够与有机金属试剂如烷基锂、格式试剂、叶立德试剂、胺类化合物、氰负离子、氢氧化物等亲核试剂进行加成反应，C₆₀还可以通过碳负离子的亲核进攻，然后再失去一个负离子，从而得到亚甲基富勒烯的衍生物；另一类是环加成反应，包括[4+2]环加成反应、[3+2]环加成反应、[2+2]环加成反应和[2+1]环加成反应，其中比较重要的是亚胺叶立德、重氮化合物以及叠氮化合物与C₆₀的反应，亚胺叶立德可以由N-甲基甘氨酸和醛或酮加热缩合脱羧形成偶氮亚甲基叶立德，且具有较好的反应性，与C₆₀反应后生成C₆₀吡咯烷衍生物，反应条件简单，产率较高。

目前国际上这一研究领域十分活跃，如奥地利的Linz大学的研究小组在Sacriciftci教授的主持下进行了一项欧盟资助的多国参与的聚合物太阳能电池计划即是以共轭聚合物与C₆₀体系为基本研究对象，其主要目标是发展柔性衬底上的大面积太阳能光电池。为了拓展共轭聚合物的光响应范围，Heeger小组利用两种具有互补光响应范围的共轭聚合物分别与PC₆₀BM和PC₇₀BM复合形成叠层结构的聚合物太阳能电池，其光电转换效率达到了6.7%[ Kim J Y, Lee K, Coates N E, et al. Efficient tandem polymer solar cells fabricated by all-solution processing. Science, 2007, 317: 222～225]，是迄今为止所公布的聚合物太阳能电池中最高的，从而向商业化方向迈进了一大步。

大量研究表明，具有D（电子给体）/A（电子受体）相分离互穿导电网络结构（体异质结）的有机光伏器件具有提高光伏效率的巨大潜力。通过控制相分离的微观结构形成互穿网络，从而在复合体中存在较大的D/A界面面积，同时D/A网络是双连续结构的，理想情况下电荷分离与传输收集就会具有同等效率，这也是高效有机光伏器件需具备的两个基本元素。然而，目前效率最高的聚合物太阳能电池（共轭聚合物/富勒烯体系）均使用共混方式成膜，通过后处理使共轭聚合物/富勒烯形成互穿网络结构，这种方法制得的薄膜虽然具有两相连续结构，但是这种结构是没有规则的，很容易形成短路、孤岛等情况，而且必须使用大量昂贵的富勒烯衍生物PCBM（通常为60%~80%）才能产生两相连续结构，这样，相区的尺寸往往很难控制到理想的尺度20 nm~30 nm，而且在实际使用过程中，很容易产生严重的相分离，使相区尺寸超过太阳光波长范围，导致光电转化效率的降低。

近年来，已经有报道[Boudouris B W, Frisbie C D, Hillmyer M A, Nanoporous Poly(3-alkylthiophene) Thin Films Generated from Block Copolymer Templates, Macromolecules, 2008, 41 (1): 67-75; Botiz I, Darling S B, Self-Assembly of Poly(3-hexylthiophene)-block-polylactide Block Copolymer and Subsequent Incorporation of Electron Acceptor Material, Macromolecules, 2009, 42 (21), 8211–8217; Li M, Xu P, Yang J, et al. Donor-pi-acceptor double-cable polythiophenes bearing fullerene pendant with tunable donor/acceptor ratio: A facile postpolymerization. J. Mater. Chem., 2010, 20: 3953～3960; Hiorns R C, Iratcabal P, Begue D, Khoukh A, et al. Alternatively linking fullerene and conjugated polymers. Journal of Polymer Science Part a-Polymer Chemistry, 2009, 47: 2304～2317]利用嵌段共聚物的微相分离机理，将共轭聚合物和另一种聚合物通过C₆₀分子键接形成嵌段聚合物，这样不仅能够形成相区尺度可控的规则两相连续结构，而且大大减少了C₆₀或其衍生物PCBM的使用量，但是这些方法所获得的有机光伏薄膜材料在稳定性方面尚有不足，并且在制成器件时，共轭聚合物和PCBM两者之间的界面形貌仍然不甚理想，因此最终的能量转换效率不高，若要充分利用载流子迁移率高和纳米有序复合的优势，必须合成新型嵌段共聚物材料和进一步改善其异质结形貌结构。目前，国内外还没有关于基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三元嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜及其制备方法的文献和专利等报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜的制备方法。

本发明提出的一种基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜的制备方法，其特征在于是采用聚噻吩作为电子给体材料，富勒烯作为电子受体材料，可降解的聚合物作为模板，首先合成一种含聚噻吩、富勒烯和聚乳酸的三元嵌段共聚物，通过聚乳酸嵌段的引入来控制聚噻吩结晶性能，使该嵌段共聚物形成一定尺度的双连续相结构，富勒烯分子在相界面处形成连续的单分子层，可作为有效的电子接受体和电子传输层，从而极大地增加聚噻吩/富勒烯的界面面积；其次，聚噻吩-富勒烯-聚乳酸嵌段聚合物成膜后通过化学降解聚乳酸链段形成一种纳米有序多孔微观结构，便可极大地缩短电子的迁移距离，从而减少电子-空穴复合的几率，有利于制备一种高效有序体异质结聚合物太阳能电池材料。

本发明提出的一种基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜的制备方法，具体步骤如下：

(1) 将100-1000 mg取代聚噻吩和5-50 mL无水甲苯加入25-250 mL反应瓶中，通氮气保护，磁力搅拌下缓慢加热至60-120℃直至取代聚噻吩完全溶解，注射加入0.1-5.0 mL N-甲基甲酰苯胺和0.1-2.0 mL 氧氯化磷，50-90℃氮气保护下搅拌反应4-36小时后冷却至25℃，滴加1-20 mL饱和乙酸钠溶液，继续搅拌反应0.5-5小时后，将反应液倒入分液漏斗中静置分层，取上层油相，采用50-250 mL无水乙醇沉淀分离，产物于30-80℃下真空干燥6-48小时，得到醛基改性的聚噻吩，产率为70-95%。

(2) 将10-100 mg步骤(1)得到的醛基改性的聚噻吩、10-100 mg肌氨酸、10-100 mg富勒烯和5-50 mL甲苯加入50-250 mL反应瓶中，通氮气保护，30-90℃下搅拌直至醛基改性的聚噻吩完全溶解，升温至50-150℃搅拌反应6-36小时，冷却至25℃后用10-100 mL甲醇沉淀分离，产物用正己烷索氏提取沉淀物6-96小时以除去过量的富勒烯，30-80℃下真空干燥产物6-48小时，得到富勒烯封端的聚噻吩，其数均分子量为5000-15000，产率为80-96%。

(3) 将10-100 mg步骤(2)得到的富勒烯封端的聚噻吩、5-50 mg对羟基苯甲醛、15-100 mg肌氨酸和5-100 mL甲苯加入25-250 mL反应瓶中，通氮气保护，60-150℃搅拌反应6-96小时，用10-80 mL甲醇沉淀，1000-8000 rpm离心分离，30-80℃下真空干燥产物6-48小时，得到25-200 mg含羟基富勒烯封端的聚噻吩。称取10-100 mg含羟基富勒烯封端的聚噻吩、10-150 mg D，L-丙交酯、1-15 mg辛酸亚锡、5-50 mL甲苯于50-250 mL反应瓶中，通氮气保护，50-150℃下搅拌反应6-96小时，冷却至25℃后用10-100 mL甲醇沉淀分离，30-80℃下真空干燥产物6-48小时，得到一种聚噻吩—富勒烯—聚乳酸三嵌段共聚物，产率为40-70%，其数均分子量为8000-20000，其中聚噻吩和富勒烯的重量比为1：1-5：1，聚噻吩和聚乳酸的重量比为5：1-10：1。

(4) 将5-50 mg步骤(3)得到的聚噻吩—富勒烯—聚乳酸三嵌段共聚物溶解于1-15 mL 1,2-二氯苯中配置得浓度为0.5-50 mg/mL聚噻吩—富勒烯—聚乳酸三嵌段共聚物溶液，采用旋转涂覆法将该嵌段共聚物溶液涂覆在导电基质上获得聚合物湿膜，其旋涂速度为200-2000 转/分钟，再将该聚合物湿膜转移到有盖培养皿进行缓慢蒸发，蒸发温度为25-50 ^oC，蒸发时间0.5-4小时，薄膜干燥后再将其转移到惰性气氛中120-180℃退火0.5-6小时，25^oC下用浓度为0.1-2.0 mol/L的NaOH水/甲醇溶液（水和甲醇的体积比为4/6-6/4）刻蚀聚乳酸链段8-96小时，再用水多次反复清洗干净后，再用压缩空气吹干，最后制得一种基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜材料。

本发明中，步骤(1)中所述取代聚噻吩可以是聚（3-烷基噻吩）和聚（3-烷氧基噻吩），例如聚（3-丁基噻吩）、聚（3-异戊基噻吩）、聚（3-己基噻吩）、聚（3-辛基噻吩）、聚（3-壬基噻吩）、聚（3-苯基噻吩）、聚[3-(4-辛基-苯基)噻吩]、聚（3-十二烷基噻吩）、聚（3-丁氧基噻吩）、聚（3-己氧基噻吩）或聚（3-辛氧基聚噻吩）等，也可以是聚（3，4-二烷基噻吩），例如聚（3,4-二丁基噻吩）、聚（3,4-二辛基噻吩）、聚[3,4-二(异戊基)噻吩]或聚[3,4-二(十二烷基)噻吩]等。

本发明中，步骤(4)中所用的导电基质，是导电的金属片、ITO玻璃或上面涂有导电介质的聚酯片，或鼓状、带状的导电金属或导电合金。

本发明中，步骤(4)中所说的旋转涂覆法可以是旋涂法、浸涂法、括涂法或者浇注法等。

本发明中，步骤(4)中NaOH水/甲醇溶液中，水和甲醇的体积比为4：6-6：4。

本发明的优点是：①本发明为一种基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜及其制备方法，该纳米有序多孔薄膜具有间隔均匀的微相分离结构，相间尺度为35 nm（与理想的尺度20 nm~30 nm相近），其比表面积大幅度增加，该纳米有序多孔薄膜材料也具有明显的光致电荷转移现象，通过本方法可以大幅提高聚噻吩与富勒烯的纳米复合效果，因而提高了其热稳定性和光伏器件的能量转换效率；②利用本发明制备的产品具有较高的光敏性、相容性和热稳定性，并具有优良的溶解性能、成膜性能和光电性能；③本发明的制备方法具有工艺简便、产品质量高、投入产出比高、成本低廉和应用前景广泛等优点，利用本发明制备的产品，是新一代绿色环保高性能化工产品，可用于太阳能电池材料和光电转换材料等领域。

附图说明

图1是基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜材料的制备过程示意图。

图2是基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜材料的原子力显微镜照片（相图），A为聚噻吩，B为纳米有序多孔有机薄膜。

图3是基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜材料的原子力显微镜图像（3D图），A为碱刻蚀前，B为碱刻蚀后。

图4是基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜材料的荧光发射光谱图。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明。

实施例1

将100 mg聚（3-己基噻吩）和18 mL无水甲苯加入100 mL反应瓶中，通氮气保护，磁力搅拌下缓慢加热至75℃直至聚（3-己基噻吩）完全溶解，注射加入1.05 mL N-甲基甲酰苯胺和0.25 mL 氧氯化磷，75℃氮气保护下搅拌反应18小时后冷却至25℃，滴加10 mL饱和乙酸钠溶液，继续搅拌反应2小时，将反应液倒入分液漏斗中静置分层，取上层油相，采用125 mL无水乙醇沉淀分离，产物于50℃下真空干燥24小时，得到醛基改性的聚噻吩，产率为90%。

将75 mg上述醛基改性的聚噻吩、70 mg肌氨酸、40 mg富勒烯和12 mL甲苯加入100 mL反应瓶中，通氮气保护，50℃下搅拌直至醛基改性的聚噻吩完全溶解，升温至100℃搅拌反应18小时，冷却至25℃后用50 mL甲醇沉淀分离，产物用正己烷索氏提取沉淀物48小时以除去过量的富勒烯，50℃下真空干燥产物24小时，得到富勒烯封端的聚噻吩，其数均分子量为10000，产率为94%。

将80 mg上述富勒烯封端的聚噻吩、12 mg对羟基苯甲醛、40 mg肌氨酸和10 mL甲苯加入100 mL反应瓶中，通氮气保护，100℃搅拌反应72小时，用50 mL甲醇沉淀，4000 转/分钟下离心分离，50℃下真空干燥产物24小时，得到75 mg含羟基富勒烯封端的聚噻吩。称取50 mg含羟基富勒烯封端的聚噻吩、100 mg D,L-丙交酯、5 mg辛酸亚锡、12 mL甲苯于100 mL反应瓶中，通氮气保护，80℃下搅拌反应72小时，冷却至25℃后用100 mL甲醇沉淀分离，50℃下真空干燥产物24小时，得到75 mg聚噻吩—富勒烯—聚乳酸三嵌段共聚物，产率为50%，其数均分子量为13820，其中聚噻吩和富勒烯的重量比为3.33：1，聚噻吩和聚乳酸的重量比为8：1。

将25 mg上述聚噻吩—富勒烯—聚乳酸三嵌段共聚物溶解于2 mL 1,2-二氯苯中配置得浓度为12.5 mg/mL聚噻吩—富勒烯—聚乳酸三嵌段共聚物溶液，采用旋转涂覆法将该嵌段共聚物溶液涂覆在ITO导电基质上获得聚合物湿膜，其旋涂速度为800 转/分钟，再将该聚合物湿膜转移到有盖培养皿进行缓慢蒸发，蒸发温度为30 ^oC，蒸发时间2小时，薄膜干燥后再将其转移到惰性气氛中165℃退火1小时，室温下用浓度为1.0 mol/L的NaOH水/甲醇溶液（水和甲醇的体积比为6/4）刻蚀聚乳酸链段72小时，用去离子水多次反复清洗干净后，再用压缩空气吹干，最后制得一种基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜材料。

该基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜材料的制备过程示意图如图1所示，图2和图3分别是基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜材料的原子力显微镜图像的相图和3D图。图4是基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜材料的荧光发射光谱图。

实施例2

与实施例1相同，但是聚（3-己基噻吩）变为聚（3-辛基噻吩），其浓度和用量不变。

实施例3

与实施例1相同，但是聚（3-己基噻吩）变为聚（3-己氧基噻吩），其浓度和用量不变。

实施例4

与实施例1相同，但是聚（3-己基噻吩）变为聚[3,4-二(异戊基)噻吩]，其浓度和用量不变。

实施例5

与实施例1相同，但是最后阶段碱刻蚀过程中NaOH溶液的浓度由12.5 mol/L变为6.25 mol/L，水和甲醇的体积比由6/4变为5/5。

实施例6

与实施例1相同，但是最后阶段碱刻蚀聚乳酸链段的时间由72小时变为96小时。

实施例 7

与实施例1相同，但是在最后一步中旋涂速度由800转/分钟变为1200转/分钟，蒸发温度由30 ^oC变为35 ^oC，蒸发时间由2小时变为1小时。

实施例 8

与实施例1相同，但是在最后一步中涂覆方法由旋涂法变为浸涂法，导电基质还是ITO玻璃。

实施例2-8中获得的基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜与实施例1的纳米有序多孔有机薄膜材料具有类似的性能。

Claims

1.一种基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

(1) 将100-1000 mg取代聚噻吩和5-50 mL无水甲苯加入到反应瓶中，通氮气保护，磁力搅拌下缓慢加热至60-120℃直至取代聚噻吩完全溶解，注射加入0.1-5.0 mL N-甲基甲酰苯胺和0.1-2.0 mL 氧氯化磷，50-90℃氮气保护下搅拌反应4-36小时后冷却至25℃，滴加1-20 mL饱和乙酸钠溶液，继续搅拌反应0.5-5小时后，将反应液倒入分液漏斗中静置分层，取上层油相，采用50-250 mL无水乙醇沉淀分离，产物于30-80℃下真空干燥6-48小时，得到醛基改性的聚噻吩，产率为70-95%；所述取代聚噻吩是聚（3-烷基噻吩）、聚（3-烷氧基噻吩）和聚（3，4-二烷基噻吩）中任意一种，即为聚（3-丁基噻吩）、聚（3-异戊基噻吩）、聚（3-己基噻吩）、聚（3-辛基噻吩）、聚（3-壬基噻吩）、聚（3-苯基噻吩）、聚[3-(4-辛基-苯基)噻吩]、聚（3-十二烷基噻吩）、聚（3-丁氧基噻吩）、聚（3-己氧基噻吩）、聚（3,4-二丁基噻吩）、聚（3,4-二辛基噻吩）、聚[3,4-二(异戊基)噻吩]或聚[3,4-二(十二烷基)噻吩]中任一种；

(2) 将10-100 mg步骤(1)得到的醛基改性的聚噻吩、10-100 mg肌氨酸、10-100 mg富勒烯和5-50 mL甲苯加入到反应瓶中，通氮气保护，30-90℃下搅拌直至醛基改性的聚噻吩完全溶解，升温至50-150℃搅拌反应6-36小时，冷却至25℃后用10-100 mL甲醇沉淀分离，产物用正己烷索氏提取沉淀物6-96小时以除去过量的富勒烯，30-80℃下真空干燥产物6-48小时，得到富勒烯封端的聚噻吩，其数均分子量为5000-15000，产率为80-96%；

(3) 将10-100 mg步骤(2)得到的富勒烯封端的聚噻吩、5-50 mg对羟基苯甲醛、15-100 mg肌氨酸和5-100 mL甲苯加入到反应瓶中，通氮气保护，60-150℃搅拌反应6-96小时，用10-80 mL甲醇沉淀，1000-8000 rpm离心分离，30-80℃下真空干燥产物6-48小时，得到25-200 mg含羟基富勒烯封端的聚噻吩；称取10-100 mg含羟基富勒烯封端的聚噻吩、10-150 mg D，L-丙交酯、1-15 mg辛酸亚锡、5-50 mL甲苯于50-250 mL反应瓶中，通氮气保护，50-150℃下搅拌反应6-96小时，冷却至25℃后用10-100 mL甲醇沉淀分离，30-80℃下真空干燥产物6-48小时，得到聚噻吩—富勒烯—聚乳酸三嵌段共聚物，产率为40-70%，其数均分子量为8000-20000，其中聚噻吩和富勒烯的重量比为1-5：1，聚噻吩和聚乳酸的重量比为5-10：1；

(4) 将5-50 mg步骤(3)得到的聚噻吩—富勒烯—聚乳酸三嵌段共聚物溶解于1-15 mL 1,2-二氯苯中配置得浓度为0.5-50 mg/mL聚噻吩—富勒烯—聚乳酸三嵌段共聚物溶液，采用旋转涂覆法将该嵌段共聚物溶液涂覆在导电基质上获得聚合物湿膜，其旋涂速度为200-2000 转/分钟，再将该聚合物湿膜转移到有盖培养皿进行缓慢蒸发，蒸发温度为25-50 ^oC，蒸发时间0.5-4小时，薄膜干燥后再将其转移到惰性气氛中120-180℃退火0.5-6小时，室温下用浓度为0.1-2.0 mol/L的NaOH水/甲醇溶液刻蚀聚乳酸链段8-96小时，用去离子水多次反复清洗干净后，再用压缩空气吹干，最后制得一种基于聚噻吩-富勒烯-聚乳酸三嵌段共聚物的纳米有序多孔有机薄膜；所述导电基质是导电的金属片、ITO玻璃、上面涂有导电介质的聚酯片，或导电合金中任一种。

2.　根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于NaOH水/甲醇溶液中，水和甲醇的体积比为4：6-6：4。