[发明专利]一类可交联的噻吩并[3,4-b]噻吩共轭聚合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类可交联的噻吩并[3，4-b]噻吩共轭聚合物及其制备方法与应用。 

背景技术

聚合物太阳能电池由于其造价低廉、重量轻、易于实现大面积柔性器件的制备等优点，在能源危机问题日益加剧的今天引起了研究者们的广泛兴趣，并在众多科研工作者的努力下，高效率的聚合物材料不断出现，最高能量转化效率已经达到7-8％。(1)Chen，H.Y.；Hou，J.H.；Zhang，S.Q.；Liang，Y.Y.；Yang，G.W.；Yang，Y.；Yu，L.P.；Wu，Y.；Li，G.Nature photonics.2009，3，649；(2)Samuel C.Price；Andrew C.Stuart；Yang.L.Q.；Zhou.H.X.；You.W.JACS.2011，133，4625。(3)Lijun Huo，Shaoqing Zhang，Xia Guo，Feng Xu，Yongfang Li，and Jianhui Hou Angew.Chem.Int.Ed.2011，50，9697-9702；(4)Samuel C.Price，Andrew C.Stuart，Liqiang Yang，Huaxing Zhou，Wei You，J.Am.Chem.Soc.2011，133，4625-4631；(5)Ta-Ya Chu，Jianping Lu，Serge Beaupre，Yanguang Zhang，Jean-Remi Pouliot，Salem Wakim，Jiayun Zhou，Mario Leclerc，Zhao Li，Jianfu Ding，Ye Tao，J.Am.Chem.Soc.2011，133，4250-4253；(6)Yongye Liang，Zheng Xu，Jiangbin Xia，Szu-Ting Tsai，Yue Wu，Gang Li，Claire Ray，Luping Yu，Adv.Mater.2010，22，E135-E138；(7)Zhicai He，Chengmei Zhong，Xun Huang，Wai-Yeung Wong，Hongbin Wu，Liwei Chen，Shijian Su，Yong Cao，DOI：10.1002/adma.201103006；(8)Ming-Shin Su，Chih-Yin Kuo，Mao-Chuan Yuan，U-Ser Jeng，Chun-Jen Su，Kung-Hwa Wei Adv.Mater.2011，23，3315-3319；(9)Chad M.Amb，Song Chen，Kenneth R.Graham，Jegadesan Subbiah，Cephas E.Small，Franky So，John R.Reynolds，J.Am.Chem.Soc.2011，133，10062-10065；(10)Huaxing Zhou，Liqiang Yang，Andrew C.Stuart，Samuel C.Price，Shubin Liu，Wei You，Angew.Chem.Int.Ed.2011，50，2995-2998.)让人们看到有机太阳能电池可商业化应用的前景。 

虽然上述报道的材料都有较高的能量转换效率，但这些材料存在两类问题。一是所成膜不具有抗溶剂性，现有的共轭聚合物给体材料和富勒烯及其衍生物受体材料都易溶于邻二氯苯、三氯甲烷等有机溶剂，当制备多层膜时，下层膜会被上层溶液的溶剂所溶解，因此无法制备多层结构器件。二是器件的热稳定性能差，主要原因是共混膜中聚合物和富勒烯及其衍生物倾向于各自分离，因此所形成的纳米微相分离结构是热不稳定的，它将在器件的操作过程中逐渐的变化，从而导致器件性能的降低。 

发明内容

本发明的目的之一是提供一类含带交联基团的噻吩并[3，4-b]噻吩的共轭聚合物及其制备方法。 

本发明所提供的含带交联基团的噻吩并[3，4-b]噻吩的共轭聚合物，其结构式如式I所示： 

(式I) 

式I中，R₁是在紫外光照或加热或加入引发剂下可交联的官能团(官能团是决定有机化合物的化学性质的原子或原子团)，R₂可以是与R₁相同的官能团，也可以是与R₁不同的不可交联的取代基； 

Ar₁、Ar₂是相同的或不相同的具有共轭特征的单元；