CN105237749A - 一种共轭聚合物半导体材料、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种共轭聚合物半导体材料、制备方法及应用，属于有机聚合物半导体材料领域。共轭聚合物为D1-D2-A-D2结构型，其中，D1， D2代表具有给电子能力的基团，A代表具有拉电子能力的基团，D1，D2和A独立的代表未取代或含有取代基的下述基团中的任意一种：单环亚芳基，双环亚芳基、含至少三个环的亚芳基、单环杂亚芳基、双环杂亚芳基和含至少三个环的杂亚芳基。本发明提供的聚合物具有性能精确可控，结构多样化的特征，应用于有机聚合物太阳能电池，能有效提升共轭半导体聚合物的性能，无需采用溶剂添加剂或后期退火的方式，即可取得7.4%的光电转换效率，制备得到高性能太阳能电池，并简化了电池的制备工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种共轭聚合物半导体材料、制备方法以及应用，属于有机聚合物半导体材料领域。
背景技术
低温溶液法制备有机光电子器件是目前科技界和工业界关注的热点，而决定有机光电子器件产品化、商业化的最大障碍是产品的性能和成本。由于目前有机光电子器件的性能主要取决于所采用的有机分子的性能，所以开发新型的有机分子材料将是解决未来能量储存，光电转换，开发高效廉价半导体器件等关键（参见文献：Y.-J.Cheng,S.-H.Yang,C.-S.Hsu,Chem.Rev.2009,109,5868）。
在过去的十多年中，高性能有机半导体材料的研发取得了长足的发展，在有机太阳能电池，有机发光二极管和有机场效应晶体管中也取得了优异的性能(参见文献：J.H.Burroughes,D.D.C.Bradley,A.R.Brown,R.N.Marks,K.Mackay,R.F.Friend,P.L.Burn,A.B.Holmes,Nature.1990,347,539;M.A.Baldo,D.F.O’Brien,A.Shoustikow,S.Sibley,M.E.Thompson,S.R.Forrest,Nature1998,395,151.)，但是，与商业化的性能门槛相比还有不少的距离，然而，有机分子材料具有结构可设计性，性能可控，能进行低温溶液价格，可制备柔性半透明的大面积器件，这些独特的优势给有机光电子器件带来了广阔的研发前景，以有机聚合物太阳能电池为例，2000年诺贝尔化学奖得主AlanJ.Heeger等在文献中（G.Yu,J.Gao,J.C.Hummelen,F.Wudl,A.J.Heeger,Science1995,270,1789）首次报道通过溶液旋涂方法制备得到以聚（3-己基）噻吩和富勒烯衍生物（PCBM）为光敏层材料的高效聚合物太阳能电池器件以来，有机聚合物太阳能电池在过去的十多年中光电转换效率已经从最初的1%提高的现在的12%(参见文献：Z.He,B.Xiao,F.Liu,H.Wu,Y.Yang,S.Xiao.C.Wang,T.P.Russell,Y.Cao,Nat.Photonics2015,9,174)，达到了商业化10%的要求，这主要得益于新型有机半导体材料的研发和器件制备工艺的优化，使有机太阳能电池取得了长足的发展。但是，目前此类电池还存在着能量损失高，现有的有机材料介电常数较低，有机太阳能电池制备时形貌不可控等不足，这给后期的新材料研发指出了明确的方向。
目前，广泛用于有机太阳能电池的有机分子材料主要采用D-A型的分子设计思路，通过这种方法可以很好的控制这种给体-受体型材料的光学吸收，电学能级，分子主链的平面性，分子间的相互作用力，是一种有效的提升材料光电转换性能的方法(参见文献：J.Roncali,Chem.Rev.1997,97,173)，在器件的后期制备方面，文献（W.Ma,C.Y.Yang,X.Gong,K.Lee,A.J.Heeger,Adv.Funct.Mater.2005,15,1617；J.Peet,J.Y.Kim,N.E.Coates,W.L.Ma,D.Moses,A.J.Heeger,G.C.Bazan,Nat.Mater.2007,6,497.）报道了有机太阳能电池需要通过热退火或采用高沸点的溶剂添加剂达到调整相分离的目的，这些繁琐的步骤不仅不利于商业化产品开发，更会对器件的寿命有所影响，因此，新型的分子材料设计应该以器件制备和性能为导向，能对材料的性能有精确的控制，更需要从材料本身来简化器件的制备步骤。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种新型的有机半导体材料结构，及能精确调整共轭聚合物半导体材料性能的方法，为后期提升有机半导体光电器件的性能提供一种新的方法。
实现本发明目的的技术方案是提供一种共轭聚合物半导体材料，它的结构式为：
，
其中：
D1和D2独立的代表具有给电子能力的未取代或含有取代基的下述基团中的任意一种：单环亚芳基，双环亚芳基、含至少三个环的亚芳基、单环杂亚芳基、双环杂亚芳基和含至少三个环的杂亚芳基；
A代表具有拉电子能力的未取代或含有取代基的下述基团中的任意一种：单环亚芳基，双环亚芳基、含至少三个环的多环亚芳基、单环杂亚芳基、双环杂亚芳基和含至少三个环的多环杂亚芳基；所述的单环，双环或多环的亚芳基和杂亚芳基，环与环之间为稠合或通过单键连接；
R1，R2，R3均独立的代表下述基团中的任意一种：氢，具有1～30个碳原子的烷基，具有1～30个碳原子的含芳环或芳杂环的烷基；
n代表聚合物的重复单元个数，为5～500之间的自然数。
本发明所述的D1和D2包括如下单元：
(1)单环或双环杂亚芳基：
，
(2)三环或多环杂亚芳基：
其中，X代表氧、硫、硒三种元素，Y代表碳，硅，锗三种元素。
所述的A包括如下单元：
(1)单环或双环杂亚芳基：
(2)三环或多环杂亚芳基：
其中，X代表氧、硫、硒三种元素。
本发明技术方案还包括如上所述的共轭聚合物半导体材料的制备方法，步骤如下：
1、以四三苯基膦钯为催化剂，无水甲苯为反应溶剂，将给体单元D2和受体单元A以摩尔比1:2～1:2.5投料，进行Stille交叉偶联反应，制备D2-A-D2三元结构的单体；
2、以无水四氢呋喃为反应溶剂，N-溴代丁二酰亚胺(NBS)为溴化剂，在0℃温度下进行反应，对D2-A-D2进行末端溴化处理；
3、以零价钯为催化剂，卤代苯为溶剂，将D1和D2-A-D2两共轭单体以摩尔比1:1，在加热回流条件下进行Suzuki或Stille偶联的聚合反应，得到一种共轭聚合物半导体材料；
其中：D1和D2分别为具有给电子能力的未取代或含有取代基的下述基团中的任意一种：单环亚芳基，双环亚芳基、含至少三个环的亚芳基、单环杂亚芳基、双环杂亚芳基和含至少三个环的杂亚芳基；A为具有拉电子能力的未取代或含有取代基的下述基团中的任意一种：单环亚芳基，双环亚芳基、含至少三个环的多环亚芳基、单环杂亚芳基、双环杂亚芳基和含至少三个环的多环杂亚芳基；所述的单环，双环或多环的亚芳基和杂亚芳基，环与环之间为稠合或通过单键连接。
本发明所述的共轭聚合物半导体材料可用于制备体相异质节聚合物太阳能电池，具体方法是：按重量比1:1.5，将共轭聚合物半导体材料与富勒烯衍生物共混，溶于邻二氯苯中，得到混合溶液；采用溶液旋涂法，制备体相异质节聚合物太阳能电池。
所述的富勒烯衍生物为PC71BM。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提供的聚合物具有新型的D1-D2-A-D2的主链结构，这种新型的结构相对于经典的D-A型结构能对有机半导体材料光学性能，电学性能，分子间的相互作用力能进行更精确的调控，提升最终材料的性能，进而提升有机电子器件的性能。本发明的聚合物P4在不需要热退火，溶剂添加剂。
2、本发明提供的聚合物具有性能精确可控，结构多样化的特征，可应用于有机聚合物太阳能电池，无需采用溶剂添加剂或后期退火的外界辅助条件，即可形成理想尺度的聚合物的PCBM的相分散，制备的聚合物太阳能电池的转换效率达到7.4%，有效提升共轭半导体聚合物的性能，制备高性能太阳能电池，并简化了电池的制备工艺。
附图说明
图1为本发明实施例1制备聚合物P1的合成路线；
图2为本发明实施例2制备聚合物P2的合成路线；
图3为本发明实施例3制备聚合物P3的合成路线；
图4为本发明实施例4制备聚合物P3的合成路线；
图5为本发明各实施例提供的聚合物的紫外-可见吸收光谱图；
图6为本发明实施例4提供的聚合物P4的循环伏安图；
图7为本发明实施例4提供的聚合物P4的理论模拟结构和电子轨道分布图；
图8为本发明提供的聚合物太阳能电池器件结构示意图；
图9为本发明实施例4提供的聚合物P4太阳能电池中电流-电压特性图；
图10为本发明实施例4提供的聚合物P4与PCBM共混后的原子力显微镜形貌图；
图11为本发明实施例4提供的聚合物P4的氢谱核磁谱图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步的说明。
本实施方案所用的原料为已知化合物，可在市场上购得，或可用本领域已知的方法合成。
实施例1
制备4,7-二[4,4-二己基-4H-环戊烯[2,1-b:3,4-b’]并二噻吩-2-苯并[1,2,5]噻二唑，其结构式为：
；
微波反应管中加入[4,4-二己基-4H-环戊烯[2,1-b:3,4-b’]并二噻吩-2-三甲基锡(0.88g,1.73mmol),4,7-二溴苯并[c][1,2,5]噻二唑(0.28g,0.86mmol),四三苯基磷钯(0.04g,0.035mmol)和无水甲苯5mL，微波反应管在惰性气体中进行密封，然后进行微波反应，加热温度和时间为以下步骤：80℃两分钟,110℃两分钟,140℃5分钟，160℃40分钟。反应完成后，三氯甲烷萃取，有机相加入无水硫酸钠干燥，粗产物经快速凝胶色谱(硅胶固定相，正己烷，流动相)分离后，真空干燥得到产物红色固体(0.8g,产率52%)。1H-NMR(500MHz,CDCl3,δ):8.30-8.28(t,2H),7.60(d,2H),7.29(d,2H),7.11(d,2H),1.52-1.42(4H),1.37-1.12(28H),1.1-0.96(8H),0.85-0.75(m,18H).
制备4,7-二[6-溴-4,4-二己基-4H-环戊烯[2,1-b:3,4-b’]并二噻吩-2-苯并[1,2,5]噻二唑，其结构式为：
；
在50mL的烧瓶中加入4,7-二[4,4-二己基-4H-环戊烯[2,1-b:3,4-b’]并二噻吩-2-苯并[1,2,5]噻二唑(0.5g,0.6mmol)，四氢呋喃(20mL)，搅拌溶解，N-溴代丁二酰亚胺(0.22g,1.2mmol)分五次在避光条件下慢慢加入，反应体系避光反应1h。反应结束后，二氯甲烷萃取，有机相加入无水硫酸钠干燥，粗产物经快速凝胶色谱(硅胶固定相，正己烷，流动相)分离后，真空干燥得到产物紫固体(0.45g,产率78%)。1H-NMR(500MHz,CDCl3,δ):8.30-8.28(t,2H),7.55(d,2H),7.10(d,2H),1.52-1.42(4H),1.37-1.12(28H),1.1-0.96(8H),0.85-0.75(m,18H).
合成聚合物P1，其结构式为：
；
合成路线如图1所示。
取0.18克9-(3,5双十二烷氧基苯基)-2,7-双频呐醇酯-9H-咔唑)，4,7-二[6-溴-4,4-二己基-4H-环戊烯[2,1-b:3,4-b’]并二噻吩-2-苯并[1,2,5]噻二唑加入50毫升反应管中，加入催化剂0.01四三苯基膦钯，1-2滴Aliquat336,0.5毫升碳酸钾饱和溶液，5毫升甲苯，在氩气气氛110度搅拌反应24小时。将聚合物冷却至室温，慢慢倒入70毫升甲醇中，沉淀的聚合物过滤后在索式提取器中依次用甲醇、正己烷、三氯甲烷来洗涤，最后用氯苯溶解后沉淀到甲醇中，过滤，100度真空干燥12小时得到深紫色的薄膜状聚合物，产率80%。它的数均分子量为Mn=80K，分散度PDI=2.0。
实施例2
合成聚合物P2，其结构式为：
；
合成路线如图2所示。
取0.09克4,6-双(三甲基锡基)-4,8-双(5-(2-乙基己基)-噻吩基)-苯并[1,2-b;4,5-b’]二噻吩，0.1克1,3-二溴-5-(4-辛基苯基)-5H-噻吩-[3,4-c]-吡咯-3,6-二酮加入50毫升反应管中，加入催化剂0.01克三(二亚苄基丙酮)二钯，配体0.02克三邻甲基苯基磷，加入4毫升无水甲苯，0.5毫升无水N,N-二甲基甲酰胺，在氩气气氛110度搅拌反应24小时。将聚合物冷却至室温，慢慢倒入70毫升甲醇中，沉淀的聚合物过滤后在索式提取器中依次用甲醇、正己烷来洗涤，最后用三氯甲烷溶解后沉淀到甲醇中，过滤，100度真空干燥12小时得到深色的片状聚合物，产率90%。它的数均分子量为Mn=45K，分散度PDI=2.08。
实施例3
合成聚合物P3，其结构式为：
；
合成路线如图3所示。
取0.13克4,6-双(三甲基锡基)-IDT，0.1克1,3-二溴-5-(4-辛基苯基)-5H-噻吩-[3,4-c]-吡咯-3,6-二酮加入50毫升反应管中，加入催化剂0.01克三(二亚苄基丙酮)二钯，配体0.02克三邻甲基苯基磷，加入4毫升无水甲苯，0.5毫升无水N,N-二甲基甲酰胺，在氩气气氛110度搅拌反应24小时。将聚合物冷却至室温，慢慢倒入70毫升甲醇中，沉淀的聚合物过滤后在索式提取器中依次用甲醇、正己烷来洗涤，最后用三氯甲烷溶解后沉淀到甲醇中，过滤，100度真空干燥12小时得到深紫色的固体聚合物，产率90%。它的数均分子量为Mn=60K，分散度PDI=1.8。
实施例4
制备4,7-二[4,4-二乙基己基-4H-硅杂环戊烯[2,1-b:3,4-b’]并二噻吩-2-5,6-二氟苯并[1,2,5]噻二唑，其结构式为：
；
微波反应管中加入[4,4-二乙基己基-4H-硅杂环戊烯[2,1-b:3,4-b’]并二噻吩-2-三甲基锡(1.0g,1.73mmol),4,7-二溴-5,6-二氟苯并[c][1,2,5]噻二唑(0.28g,0.86mmol),四三苯基磷钯(0.04g,0.035mmol)和无水甲苯5mL，微波反应管在惰性气体中进行密封，然后进行微波反应，加热温度和时间为以下步骤：80℃两分钟,110℃两分钟,140℃5分钟，160℃40分钟。反应完成后，三氯甲烷萃取，有机相加入无水硫酸钠干燥，粗产物经快速凝胶色谱(硅胶固定相，正己烷，流动相)分离后，真空干燥得到产物红色固体(0.8g,产率50%)。1H-NMR(500MHz,CDCl3,δ):8.30-8.28(t,2H),7.29(d,2H),7.11(d,2H),1.52-1.42(4H),1.37-1.12(32H),1.1-0.96(8H),0.85-0.75(m,24H).
制备4,7-二[6-溴4,4-二乙基己基-4H-硅杂环戊烯[2,1-b:3,4-b’]并二噻吩-2-5,6-二氟苯并[1,2,5]噻二唑，其结构式为：
；
在50mL的烧瓶中加入4,7-二[4,4-二乙基己基-4H-硅杂环戊烯[2,1-b:3,4-b’]并二噻吩-2-5,6-二氟苯并[1,2,5]噻二唑的制备(0.5g,0.5mmol)，四氢呋喃(20mL)，搅拌溶解，N-溴代丁二酰亚胺(0.22g,1.2mmol)分五次在避光条件下慢慢加入，反应体系避光反应1h。反应结束后，二氯甲烷萃取，有机相加入无水硫酸钠干燥，粗产物经快速凝胶色谱(硅胶固定相，正己烷，流动相)分离后，真空干燥得到产物紫固体(0.45g,产率80%)。1HNMR(500MHz,CDCl3,δ):8.28-8.26(t,2H),7.06(s,2H),1.50-1.40(m,4H),1.37-1.12(32H),1.1-0.96(8H),0.85-0.75(m,24H).
合成聚合物P4，其结构式为：
；
合成路线如图4所示。
取0.09克4,6-双(三甲基锡基)-4,8-双(5-(2-乙基己基)-噻吩基)-苯并[1,2-b;4,5-b’]二噻吩，0.12克4,7-二[6-溴4,4-二乙基己基-4H-硅杂环戊烯[2,1-b:3,4-b’]并二噻吩-2-5,6-二氟苯并[1,2,5]噻二唑加入50毫升反应管中，加入催化剂0.01克三(二亚苄基丙酮)二钯，配体0.02克三邻甲基苯基磷，加入4毫升无水甲苯，0.5毫升无水N,N-二甲基甲酰胺，在氩气气氛110度搅拌反应10小时。将聚合物冷却至室温，慢慢倒入70毫升甲醇中，沉淀的聚合物过滤后在索式提取器中依次用甲醇、正己烷来洗涤，最后用三氯甲烷溶解后沉淀到甲醇中，过滤，100度真空干燥12小时得到深色的固体聚合物，产率90%。它的数均分子量为Mn=89K，分散度PDI=2.7。
参见附图5，是本发明各实施例制备的聚合物P1～P4的薄膜紫外可见吸收光谱图，本发明的聚合物材料可以通过调控D1，D2来精确调节聚合物材料对太阳光的吸收，当改变D1基团时，可以发现聚合物P1～P3具有相似的吸收光谱和光学带隙，对比P2和P4，改变了D2基团，两个聚合物的吸收光谱和光学带隙非常类似，相比于D-A型传统聚合物共轭材料，本发明的D1-D2-A-D2具有较宽的吸收光谱，还可以进行精确的微调；
如图6所示，本发明的聚合物的电学性质由常见的循环伏安法测得，以二茂铁为内标，聚合物P4聚合物比较低的HOMO能级，潜在上可以提高聚合物太阳能电池的开路电压。
如图7所示，本发明提供的聚合物P4的高斯理论计算结果，结果显示本发明的D1-D2-A-D2型共轭聚合物具有很好的平面结构，每个单元的二面角小于10°，LUMO和HOMO电子轨道的模拟也表面，聚合物的LUMO轨道主要分布在受体单元A上，而HOMO电子轨道均匀的分布在所有单元机构上，是一种理想的空穴型半导体材料，相比于经典的D-A型共轭聚合物材料，D1-D2-A-D2在电学性能上对材料进行了进一步的优化
如图8所示，以本发明为给体材料的聚合物太阳能电池器件，可包括玻璃和导电玻璃（ITO）衬底层，空穴传输层（PDEOT:PSS），光敏层（P4:PC71BM），电子传输层（Ca）和电极铝。
聚合物太阳能电池器件可按本领域已知方法制作，如按参考文献（Adv.Funct.Mater.2013,23,885.）公开的方法制作。具体方法为：导电玻璃（ITO）依次用洗涤剂、异丙醇、丙酮各超生清洗20分钟，将经过清洗的ITO首先臭氧15～20分钟，旋涂PEDOT：PSS薄膜（转速4500转每分钟，时间40秒），150度退火10分钟，然后转移到手套箱中，旋涂P4和PC71BM的邻二氯苯(ODCB)溶液(重量比1/1.5,总浓度20毫克每毫升)，转速1200转每分钟，旋涂100秒，然后在真空度1.0×10?6mbar下依次蒸镀10纳米厚的Ca(速度0.2埃每秒)，100纳米厚的铝电极（速度0.3埃每秒），用该方法制得如图8所示的器件，各种器件的结构如下：
器件1(D1)：
ITO/PEDOT:PSS(40nm)/P4:PC71BM(无处理)/Ca(10nm)/Al(100nm)；
器件2(D2)：
ITO/PEDOT:PSS(40nm)/P4:PC71BM(甲醇处理)/Ca(10nm)/Al(100nm)；
器件3(D3)：
ITO/PEDOT:PSS(40nm)/P4:PC71BM(热退火+甲醇处理)/Ca(10nm)/Al(100nm)；
器件的电流-电压特性是在标准太阳光照射下(AM1.5G，100mW/cm2，Newport,ClassAAAsolarsimulator,94023A-U)，由带有校正过的硅光电二极管的Keithley源测量系统（Keithley2400Sourcemeter）完成的，外量子效率由经过认证的卓立汉光SolarCellScan100测量的，所有测量均在氮气中完成。器件的性能数据参见下表1。
表1
。
器件1～3的电流-电压特性曲线如图9所示，形貌如图10所示，器件1～3都表现出优异的光伏性能，最高光电转换效率达到7.4%，重要的是无需采用热退火和溶剂添加剂等常规的器件后处理方法，表面本发明提供的D1-D2-A-D2结构型共轭聚合物材料是一种优异的有机光电材料，也表面这种新型的设计结构具有广阔的前景，能进一步的提升有机半导体材料的性能。
聚合物P4的氢核磁谱图如图11所示。
Claims (6)
1.一种共轭聚合物半导体材料，其特征在于它的结构式为：
，
其中：
D1和D2独立的代表具有给电子能力的未取代或含有取代基的下述基团中的任意一种：单环亚芳基，双环亚芳基、含至少三个环的亚芳基、单环杂亚芳基、双环杂亚芳基和含至少三个环的杂亚芳基；
A代表具有拉电子能力的未取代或含有取代基的下述基团中的任意一种：单环亚芳基，双环亚芳基、含至少三个环的多环亚芳基、单环杂亚芳基、双环杂亚芳基和含至少三个环的多环杂亚芳基；所述的单环，双环或多环的亚芳基和杂亚芳基，环与环之间为稠合或通过单键连接；
R1，R2，R3均独立的代表下述基团中的任意一种：氢，具有1～30个碳原子的烷基，具有1～30个碳原子的含芳环或芳杂环的烷基；
n代表聚合物的重复单元个数，为5～500之间的自然数。
2.根据权利要求1所述的一种共轭聚合物半导体材料，其特征在于：D1和D2选自如下单元：
(1)单环或双环杂亚芳基：
，
(2)三环或多环杂亚芳基：
其中，X为氧、硫或硒，Y为碳，硅或锗。
3.根据权利要求1所述的一种共轭聚合物半导体材料，其特征在于：A选自如下单元：
(1)单环或双环杂亚芳基：
(2)三环或多环杂亚芳基：
其中，X为氧、硫或硒。
4.一种如权利要求1所述的共轭聚合物半导体材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）以四三苯基膦钯为催化剂，无水甲苯为反应溶剂，将给体单元D2和受体单元A以摩尔比1:2～1:2.5投料，进行Stille交叉偶联反应，制备D2-A-D2三元结构的单体；
（2）以无水四氢呋喃为反应溶剂，N-溴代丁二酰亚胺(NBS)为溴化剂，在0℃温度下进行反应，对D2-A-D2进行末端溴化处理；
（3）以零价钯为催化剂，卤代苯为溶剂，将D1和D2-A-D2两共轭单体以摩尔比1:1，在加热回流条件下进行Suzuki或Stille偶联的聚合反应，得到一种共轭聚合物半导体材料；
其中：D1和D2分别为具有给电子能力的未取代或含有取代基的下述基团中的任意一种：单环亚芳基，双环亚芳基、含至少三个环的亚芳基、单环杂亚芳基、双环杂亚芳基和含至少三个环的杂亚芳基；A为具有拉电子能力的未取代或含有取代基的下述基团中的任意一种：单环亚芳基，双环亚芳基、含至少三个环的多环亚芳基、单环杂亚芳基、双环杂亚芳基和含至少三个环的多环杂亚芳基；所述的单环，双环或多环的亚芳基和杂亚芳基，环与环之间为稠合或通过单键连接。
5.如权利要求1所述的共轭聚合物半导体材料的应用，其特征在于：按重量比1:1.5，将共轭聚合物半导体材料与富勒烯衍生物共混，溶于邻二氯苯中，得到混合溶液；采用溶液旋涂法，制备体相异质节聚合物太阳能电池。
6.根据权利要求5所述的共轭聚合物半导体材料的应用，其特征在于：所述的富勒烯衍生物为PC71BM。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN106065020A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-11-02 | 南昌航空大学 | 一种聚合物太阳能电池用小分子受体的制备方法 |
| WO2019045326A3 (ko) * | 2017-08-31 | 2019-04-25 | 이화여자대학교 산학협력단 | 유기 반도체 화합물 및 이를 이용한 전자 소자 |
| CN112266468A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-26 | 苏州大学 | 一种全共轭嵌段聚合物半导体材料、制备方法及应用 |
| CN112480376A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-12 | 苏州大学 | 一种n型聚合物半导体材料、制备方法及应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102477145A (zh) * | 2010-11-25 | 2012-05-30 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种有机半导体材料及其制备方法和应用 |
| CN103159941A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-06-19 | 苏州大学 | 一种全共轭侧链聚合物及其在聚合物太阳能器件中的应用 |
| CN103172838A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-06-26 | 苏州大学 | 一种共轭聚合物及其在杂化太阳能电池中的应用 |
-
2015
- 2015-11-07 CN CN201510748584.5A patent/CN105237749B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102477145A (zh) * | 2010-11-25 | 2012-05-30 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种有机半导体材料及其制备方法和应用 |
| CN103159941A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-06-19 | 苏州大学 | 一种全共轭侧链聚合物及其在聚合物太阳能器件中的应用 |
| CN103172838A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-06-26 | 苏州大学 | 一种共轭聚合物及其在杂化太阳能电池中的应用 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| BENJAMIN NKETIA-YAWSON ET AL.: "A Highly Planar Fluorinated Benzothiadiazole-Based Conjugated Polymer Copolymer for High-Performance Organic Thin-Film Transistors", 《ADVANCED MATERIALS》 * |
| HUAXING ZHOU ET AL.: "Rational Design of High Performance Conjugated Polymers for Organic Solar Cells", 《MACROMOLECULES》 * |
| JIANYU YUAN ET AL.: "Effect of a furan p-bridge on polymer coplanarity and performance in organic field performance in organic field effect transistors", 《POLYMER CHEMISTRY》 * |
| JIANYU YUAN ET AL.: "High Polymer/Fullerene Ratio Realized in Efficient Polymer Solar Cells by Tailoring of the Polymer Side-Chains", 《ADVANCED MATERIALS》 * |
| WEI YUE ET AL.: "A novel benzodipyrrolidone-based low band gap polymer for organic solar cells", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106065020A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-11-02 | 南昌航空大学 | 一种聚合物太阳能电池用小分子受体的制备方法 |
| WO2019045326A3 (ko) * | 2017-08-31 | 2019-04-25 | 이화여자대학교 산학협력단 | 유기 반도체 화합물 및 이를 이용한 전자 소자 |
| CN112266468A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-26 | 苏州大学 | 一种全共轭嵌段聚合物半导体材料、制备方法及应用 |
| CN112480376A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-12 | 苏州大学 | 一种n型聚合物半导体材料、制备方法及应用 |
| CN112480376B (zh) * | 2020-12-02 | 2022-03-08 | 苏州大学 | 一种n型聚合物半导体材料、制备方法及应用 |
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