CN103804659A

CN103804659A - 一种带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物材料、其制备方法及其应用

Info

Publication number: CN103804659A
Application number: CN201410053489.9A
Authority: CN
Inventors: 侯剑辉; 陈宇; 张少青
Original assignee: Institute of Chemistry CAS
Current assignee: Institute of Chemistry CAS
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2034-02-17
Also published as: CN103804659B

Abstract

本发明提供一种侧链带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物材料，本发明为共轭聚合物提供了及其优良的溶解性能，使其可以在非芳香非卤的安全环保的有机溶剂中进行溶液加工，本发明提供的共轭聚合物可应用于聚合物太阳能电池和聚合物场效应晶体管。

Description

一种带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物材料、其制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物材料及其制备方法，以及该共轭聚合物在聚合物光电功能器件中的应用。

背景技术

近年来，随着能源危机的问题日益凸显，对太阳能的收集和利用成为了科学界研究的热点之一，尤其是聚合物太阳能电池凭借其造价成本低，生产能耗少，可大面积印刷制作柔性可卷曲器件等诸多优势更获得了人们的青睐。在众多科研工作者的共同努力下，随着一大批高效率的共轭聚合物的问世以及对聚合物太阳能电池器件结构的精心设计和改进，聚合物太阳能电池的光电转换效率已提高到了10%左右(Zhicai He,et al,Nature Photonics.2012.6.591–595;Jingbi You,et al.Nature Communication.2013.4.1446;Xia Guo,et al,Adv.Mater.2012.24,6536–654；Lijun Huo,et al,Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,9697–9702.)，充分展示了聚合物太阳能电池的巨大的商业价值。

然而，尽管上述材料都实现了较高的光电转换效率，但是就目前的发展状况而言，聚合物太阳能电池在其制作工艺中始终存在着一项不容忽视的问题，那就是为了解决用作光电活性层的共轭聚合物材料的溶液加工问题，在器件制作过程中，溶剂的选择往往都不得不选用对环境污染较大且对人体毒害性很强的芳香性溶剂，如氯苯、邻二氯苯、三氯苯、甲苯等。这类溶剂在世界上大部分国家和地区，尤其是欧洲国家，已被法令禁止在大规模工业化生产中使用，这在很大程度上限制了聚合物太阳能电池在商业化道路上的进一步发展。

基于此，本发明在用作聚合物太阳能电池光电活性层的共轭聚合物的侧链上引入了不同聚合度的聚乙二醇单甲醚基团，试图利用该类基团优异的溶解性能，极大程度地提高共轭聚合物的溶解性，实现聚合物太阳能电池在非芳香非卤溶剂中的溶液加工，使得其整个生产过程更加绿色环保，并且对人体无毒害性。同时，利用非芳香非卤溶剂的加工条件，还能进一步缩减聚合物太阳能电池的生产加工成本，更大程度上实现其商业价值的最大化。

发明内容

本发明提供可在非芳香非卤溶剂中溶液加工的带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物。本发明为共轭聚合物提供了及其优良的溶解性能，使其可以在非芳香非卤的安全环保的有机溶剂中进行溶液加工，本发明提供的共轭聚合物可应用于聚合物太阳能电池和聚合物场效应晶体管。

本发明的目的之一在于提供一类带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物材料及其制备方法。

本发明的目的之二在于提供此类带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物材料在聚合物太阳能电池领域里的应用。

本发明通过如下技术方案实现：

一种带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物，其特征在于，所述聚合物具有如式I所示的结构：

其中，D表示富电子基团，选自未取代或含有取代基的下述基团：苯、噻吩、萘、蒽、苝、芴、三苯胺、吩噻嗪、吡咯、吡嗪、噻唑、吡啶、联吡啶、喹啉、呋喃、联苯、卟啉、亚卟啉、噻吩并[3,2-b]噻吩、噻吩并[3,4-b]噻吩、噻吩并[2,3-b]噻吩、双噻吩并[3,2-b:2’,3’-d]噻吩、咔唑、吲哚、4H-环丙基[2,1-b:3,4-b’]双噻吩、4,8-双烷氧基苯唑[1,2-b:4,5-b’]双噻吩、4,4’-双烷基双噻吩并[3,2-b:2’,3’-d]噻咯、苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩、苯并[1,2-b:4,5-b’]二[噻吩并[2,3-b]噻吩]、苯并[5,6-b]萘并[2,3-d]噻吩、萘并[4,5-b:8,9-b’]二噻吩、萘并[3,4-b:7,8-b’]二噻吩。优选为苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩或苯并[1,2-b:4,5-b’]二[噻吩并[2,3-b]噻吩]。

R₁、R₂相同或不同，各自独立地选自氢或具有1-20个碳原子的烷基、具有1-20个碳原子的烷氧基、具有1-20个碳原子的酯基、具有1-20个碳原子的砜基及亚砜基、芳基、芳烷基、卤代烷基、杂烷基，具有2-20个碳原子的烯基、由单、双、三键或其组合的取代基取代的芳基。

X代表氢、氟、氯、溴、碘。

Y代表羰基、砜基、亚砜基、呋喃、噻吩、硒吩。

n代表共轭聚合物主链的聚合物，其为大于等于4的所有自然数。

m代表聚乙二醇侧链的重复单元数，其为1至20之间的所有自然数。

根据本发明，所述基团Y分别与噻吩并[3,4-b]噻吩和聚乙二醇单甲醚侧链以单键连接。

根据本发明，所述带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物，选自如下式II的聚合物：

其中，m为1至20之间的所有自然数。

n为大于等于4的所有自然数。

本发明还提供一种式（I）所示的有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物的合成方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

如式III所示的化合物和如式IV所示的化合物在合适的溶剂中，以适当的催化剂催化发生缩合聚合反应，得到如式I所示结构的共轭聚合物。

式III和式IV中，若无其他说明，R1、R2、X、Y、m的定义同式I。

A选自硼酸基团、硼酸酯基团或三烷基锡基团，B选自卤素原子Cl、Br、I。

当期望共轭聚合物有更好的溶解性能的时候，可根据情况，适当调节聚乙二醇单甲醚侧链的聚合度m值来实现目的。

该缩合聚合反应可以采用的聚合方法为“Stille偶联反应”[Angew.Chem.Int.Ed.1986,25,508-524]。

在该方法中，所述溶剂选自四氢呋喃(THF)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯、氯苯或由上述溶剂组成的混合溶剂。

根据本发明，所述催化剂选自含有金属钯Pd的金属化合物或络合物，如四三苯基膦钯、二(三苯基膦)二氯化钯、醋酸钯、双(二亚苄基丙酮)钯等。

根据本发明，所述催化剂用量与反应原料的摩尔比通常在0.1%至10%之间，但不局限于此范围。优选为0.5%或2%。

根据本发明，所述反应通常在惰性气体，如氮气、氩气等的保护下进行。所述反应温度通常为80摄氏度至200摄氏度之间，但不局限于此范围。优选为110摄氏度或130摄氏度。所述聚合方法的反应时间通常为4小时至72小时之间，但不局限于此范围。优选为24小时或36小时。

所述式（III）通过如下方法制备：

将4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-甲酸和聚乙二醇单甲醚溶解于有机溶剂（如二氯甲烷）中，随后加入二环己基碳二亚胺(DCC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)作为反应催化剂，室温下维持反应（优选24小时），以醚（优选石油醚）为淋洗剂过柱色谱分离，得到式（III）的4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸聚乙二醇单甲醚酯。

根据本发明，所述反应优选在氩气或氮气保护，更优选氩气保护下进行。

本发明还提供式II-1所示共轭聚合物(PBDTTT-TEG)的制备方法，其特征在于，所述方法包括，

将4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸三乙二醇单甲醚酯（式III-1）和4,8-二(4-异辛基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩-2,6-二(三甲基锡)（式IV-1）溶解于甲苯溶剂中以金属钯Pd的配位络合物或化合物为催化剂的条件下，优选四(三苯基膦)钯，反应24-48小时制得式II-1结构的共轭聚合物。

具体反应如下式所示：

根据本发明，所述反应温度为80-120℃，优选为90-110℃。

根据本发明，所述式（III-1）通过如下方法制备：

在氩气保护下，将4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-甲酸和三甘醇单甲醚溶解于有机溶剂（如二氯甲烷）中，随后加入二环己基碳二亚胺(DCC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)作为反应催化剂，室温下维持反应（优选24小时），以醚（优选石油醚）为淋洗剂过柱色谱分离，得到式（III-1）的4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸三乙二醇单甲醚酯。

具体的反应式如下所示：

本发明还提供一种聚合物太阳能电池，其特征在于，所述电池包括式（I）所示的聚合物。

根据本发明，所述式（I）聚合物选自式（II）聚合物。

本发明还提供式（I）带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物在聚合物太阳能中的应用。

根据本发明，所述式（I）聚合物选自式（II）聚合物。

本发明还提供式（I）带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物在聚合物光电功能器件中的应用。

根据本发明，所述式（I）聚合物选自式（II）聚合物。

根据本发明，所述聚合物光电功能器件包括聚合物光伏器件、聚合物场效应晶体管以及聚合物发光二极管。

本发明提供的带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物材料，不仅是一种性能优异的电子给体材料，同时能在极大程度上提高共轭聚合物的溶解性能，使得共轭聚合物能很好地溶解在非卤非芳香的安全无公害的溶剂中，解决了传统共轭聚合物溶解性能差，无法在安全环保的有机溶剂中进行溶液加工的问题。

附图说明

图1为实施例1中聚合物(PBDTTT-TGE)在非卤非芳香溶剂——氮甲基吡咯烷酮(NMP)溶液中以及在石英片上成膜后的紫外吸收光谱。

图2为实施例1中显示了铂炭电极上的聚{4,8-二(4-异辛基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩共噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸三乙二醇单甲醚酯}的膜在0.1mol/L Bu₄NPF₆的乙腈溶液中的电化学循环伏安图。

图3为实施例1中聚合物(PBDTTT-TGE)和[6,6]-苯基-C₇₀-丁酸甲酯(简称PCBM)在非卤非芳香溶剂——氮甲基吡咯烷酮(NMP)中溶解共混并旋涂成膜后，将其用作活性层所制得的聚合物太阳能电池的电压-电流(I-V)曲线。

图4为实施例1中聚合物(PBDTTT-TGE)和[6,6]-苯基-C₇₀-丁酸甲酯(简称PCBM)共混成膜后，将其用作活性层所制得的聚合物太阳能电池的外量子效率(EQE)曲线。

具体实施方式

在描述本发明的实施方案时，为了清楚起见，使用了特定的术语。然而，本发明无意局限于所选择的特定术语。应了解每个特定元件包括类似的方法运行以实现类似目的的所有技术等同物。

本发明可采用本领域技术内的聚合物化学的常规技术。在以下实施例中，努力确保所用数字（包括量、温度、反应时间等）的准确性，但应考虑一些实验误差和偏差。在以下实施例中所用的温度(单位为摄氏度)以℃表示，压力为大气压或接近大气压。所有溶剂都是以HPLC级购得，并且所有反应在氩气惰性气氛下进行。除非另外指出，否则所有试剂都是商业获得的。

实施例1

（1）4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸三乙二醇单甲醚酯的合成。

在氩气保护下，分别取3.42g4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-甲酸和2.46g三甘醇单甲醚溶解于200ml二氯甲烷中，随后加入二环己基碳二亚胺(DCC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)作为反应催化剂，室温下维持反应24小时，以石油醚为淋洗剂过柱色谱分离，得到2.6g淡红色固体，即4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸三乙二醇单甲醚酯，产率60%。

（2）聚{4,8-二(4-异辛基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩共噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸三乙二醇单甲醚酯}(简称PBDTTT-TEG)的合成。

在氩气保护下，分别取0.1g4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸三乙二醇单甲醚酯和0.181g4,8-二(4-异辛基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩-2,6-二(三甲基锡)溶解于8ml甲苯中，加入21mg四三苯基膦钯作为催化剂，将体系升温至110℃，维持聚合反应12至48小时，而后停止反应。将体系冷却至室温，而后将反应溶液缓慢滴入正己烷中，使所得聚合物析出沉降。待体系沉降完成后，将沉降有聚合物的正己烷溶液高速离心，而后弃母液，留沉淀下来的聚合物，将其放入真空烘箱中保持40℃的仓温，真空干燥48小时，得130mg聚{4,8-二(4-异辛基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩共噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸三乙二醇单甲醚酯}，产率46%。

元素分析结果：理论计算(%):C,61.86;H,5.99.测量结果(%):C,61.94;H,6.10。

实施例2

（1）4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸二乙二醇单甲醚酯的合成。

在氩气保护下，分别取3.42g4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-甲酸和1.82g二甘醇单甲醚溶解于200ml二氯甲烷中，随后加入二环己基碳二亚胺(DCC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)作为反应催化剂，室温下维持反应24小时，以石油醚为淋洗剂过柱色谱分离，得到2.5g淡红色固体，即4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸二乙二醇单甲醚酯，产率56%。

（2）聚{4,8-二(4-异辛基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩共噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸二乙二醇单甲醚酯}(简称PBDTTT-DEG)的合成。

在氩气保护下，分别取0.09g4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸二乙二醇单甲醚酯和0.181g4,8-二(4-异辛基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩-2,6-二(三甲基锡)溶解于8ml甲苯中，加入20mg四三苯基膦钯作为催化剂，将体系升温至110℃，维持聚合反应12至48小时，而后停止反应。将体系冷却至室温，而后将反应溶液缓慢滴入正己烷中，使所得聚合物析出沉降。待体系沉降完成后，将沉降有聚合物的正己烷溶液高速离心，而后弃母液，留沉淀下来的聚合物，将其放入真空烘箱中保持40℃的仓温，真空干燥48小时，得146mg聚{4,8-二(4-异辛基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩共噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸三乙二醇单甲醚酯}，产率54%。

元素分析结果：理论计算(%):C,64.00;H,6.30.测量结果(%):C,63.94;H,6.28。

实施例3

聚{5,10-二(4-异辛基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二[噻吩并[2,3-b]噻吩]共噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸三乙二醇单甲醚酯}(简称PDTBDTTT-TEG)的合成。

在氩气保护下，分别取0.1g4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸三乙二醇单甲醚酯和0.21g5,10-二(4-异辛基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二[噻吩并[2,3-b]噻吩]-2,7-二(三甲基锡)溶解于8ml甲苯中，加入20mg四三苯基膦钯作为催化剂，将体系升温至110℃，维持聚合反应12至48小时，而后停止反应。将体系冷却至室温，而后将反应溶液缓慢滴入正己烷中，使所得聚合物析出沉降。待体系沉降完成后，将沉降有聚合物的正己烷溶液高速离心，而后弃母液，留沉淀下来的聚合物，将其放入真空烘箱中保持40℃的仓温，真空干燥48小时，得124mg聚{5,10-二(4-异辛基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二[噻吩并[2,3-b]噻吩]共噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸三乙二醇单甲醚酯}，产率40%。

元素分析结果：理论计算(%):C,61.26;H,5.73.测量结果(%):C,61.25;H,5.70。

实施例4

由实施例1中所制得聚合物聚{4,8-二(4-异辛基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩共噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸三乙二醇单甲醚酯}(PBDTTT-TGE)进行聚合物太阳能电池器件的制作。

将1mg由实施例1中所制得的聚合物PBDTTT-TEG与1mg[6,6]-苯基-C₇₀-丁酸甲酯（简称PC₇₁BM）按重量比1:1的比例，共混溶解于95_μl的氮甲基吡咯烷酮溶剂中，升温至70℃加热溶解12小时，而后加入5μl的二碘辛烷作为体系添加剂辅助改变共混物的成膜形貌。随后将共混物溶液通过旋涂成膜的方式涂覆到经过聚苯乙烯磺酸钠掺杂的聚乙撑二氧噻吩(PEDOT:PSS)修饰过的氧化铟锡(ITO)导电玻璃上，制得约80nm厚的活性层薄膜。而后将其放入高真空镀膜仓中，在约10^-4Pa的真空度下，用真空蒸镀的方式在活性层薄膜上依次蒸镀上20nm厚的钙和100nm厚的铝作为顶电极，并在氙灯模拟太阳光源(AM1.5强度，100mW/cm²)的照射下，测量器件的电压-电流曲线，得到该器件的开路电压(V_oc)、短路电流(J_sc)和填充因子(FF)值，进而得到该器件的光电转换效率(PCE)。所述氙灯太阳能模拟器在国家可再生能源实验室(NREL)中使用硅二极管(具有KG5可见滤光器)校正。

实施例5

基于实施例1的聚合物，按照实施例2的程序制造并表征聚合物太阳能电池器件。其中开路电压V_oc=0.66V,短路电流J_sc=13.53mA/cm²,填充因子FF=58.55%,转化效率PCE=5.23%。

本发明通过上述实施例予以说明。但本领域技术人员了解，下述实施例不是对本发明保护范围的限制，本领域普通技术人员应认识到，基于本文的教导，在不偏离权利要求书所限定的本发明的范围下可进行许多改变和替代。任何在本发明基础上做出的改进和变化，都在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物，其特征在于，所述聚合物具有如式I所示的结构：

其中，D表示富电子基团，选自未取代或含有取代基的下述基团：苯、噻吩、萘、蒽、苝、芴、三苯胺、吩噻嗪、吡咯、吡嗪、噻唑、吡啶、联吡啶、喹啉、呋喃、联苯、卟啉、亚卟啉、噻吩并[3,2-b]噻吩、噻吩并[3,4-b]噻吩、噻吩并[2,3-b]噻吩、双噻吩并[3,2-b:2’,3’-d]噻吩、咔唑、吲哚、4H-环丙基[2,1-b:3,4-b’]双噻吩、4,8-双烷氧基苯唑[1,2-b:4,5-b’]双噻吩、4,4’-双烷基双噻吩并[3,2-b:2’,3’-d]噻咯、苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩、苯并[1,2-b:4,5-b’]二[噻吩并[2,3-b]噻吩]、苯并[5,6-b]萘并[2,3-d]噻吩、萘并[4,5-b:8,9-b’]二噻吩、萘并[3,4-b:7,8-b’]二噻吩；优选为苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩或苯并[1,2-b:4,5-b’]二[噻吩并[2,3-b]噻吩]。

R₁、R₂相同或不同，选自氢或具有1-20个碳原子的烷基、具有1-20个碳原子的烷氧基、具有1-20个碳原子的酯基、具有1-20个碳原子的砜基及亚砜基、芳基、芳烷基、卤代烷基、杂烷基，具有2-20个碳原子的烯基、由单、双、三键或其组合的取代基取代的芳基；

X代表氢、氟、氯、溴、碘；

Y代表羰基、砜基、亚砜基、呋喃、噻吩、硒吩；

n代表共轭聚合物主链的聚合物，其为大于等于4的所有自然数；

2.根据权利要求1的共轭聚合物，所述基团Y分别与噻吩并[3,4-b]噻吩和聚乙二醇单甲醚侧链以单键连接。

3.根据权利要求1或2的共轭聚合物，其特征在于，所述共轭聚合物选自如下式II的聚合物：

其中，m为1至20之间的所有自然数。

n为大于等于4的所有自然数。

优选地，所述共轭聚合物选自如下结构聚合物：

4.一种权利要求1-3任一项所示的带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述方法包含将式III所示的化合物和如式IV所示的化合物在合适的溶剂中，以适当的催化剂催化发生缩合聚合反应，得到所述共轭聚合物，

其中，R1、R2、X、Y、m的定义同权利要求1-3任一项所定义；

5.根据权利要求4的制备方法，其特征在于，所述方法中，所述溶剂选自四氢呋喃(THF)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、甲苯、氯苯或由上述溶剂组成的混合溶剂。

所述催化剂选自含有金属钯Pd的金属化合物或络合物，如四三苯基膦钯、二(三苯基膦)二氯化钯、醋酸钯、双(二亚苄基丙酮)钯等。

所述催化剂用量与反应原料的摩尔比通常在0.1%至10%之间，但不局限于此范围。优选为0.5%或2%。

所述反应通常在惰性气体，如氮气、氩气等的保护下进行。所述反应温度通常为80摄氏度至200摄氏度之间，优选为110摄氏度或130摄氏度。所述聚合方法的反应时间通常为4小时至72小时之间，但不局限于此范围。优选为24小时或36小时。

6.根据权利要求4或5的制备方法，其特征在于，所述式（III）通过如下方法制备：

7.式（II-1）所示共轭聚合物(PBDTTT-TEG)的制备方法，其特征在于，所述方法包括，

将4,6-二溴噻吩并[3,4-b]噻吩-2-羧酸聚乙二醇单甲醚酯（式III-1）和4,8-二(4-异辛基-2-噻吩基)苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩-2,6-二(三甲基锡)（式IV-1）溶解于甲苯溶剂中以金属钯Pd的配位络合物或化合物为催化剂的条件下，优选四(三苯基膦)钯，反应24-48小时制得式(II-1)结构的共轭聚合物。

优选地，所述反应温度为80-120℃，优选为90-110℃。

更优选地，所述式（III-1）通过如下方法制备：

8.一种聚合物太阳能电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-3任一项所示的聚合物。

9.权利要求1-3任一项所示的带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物在聚合物太阳能中的应用。

10.权利要求1-3任一项所示的带有聚乙二醇单甲醚侧链的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物在聚合物光电功能器件中的应用。

优选地，所述聚合物光电功能器件包括聚合物光伏器件、聚合物场效应晶体管以及聚合物发光二极管。