[发明专利]一种透明有机无机杂化异质结材料的制备方法

权利要求书

1.一种透明有机无机杂化异质结材料的制备方法，其特征在于以烷基噻吩-吡啶共聚物材料为p型半导体，以Ⅱ-Ⅵ族无机纳米晶材料为n型半导体，制备有机无机杂化异质结材料的具体操作步骤如下：

（1）烷基噻吩-吡啶共聚物材料

烷基噻吩-吡啶共聚物分子结构中烷基噻吩和吡啶的摩尔比为1～3:1，分子量在5000～20000范围之内，分子量分布在1.1～1.4范围之内；结构通式如下：

式中：m为1～3，n为10～40，R是C6～C10的烷基；m值可以通过改变烷基噻吩与吡啶单体的用量进行控制，n值可以通过改变催化剂与单体总量的摩尔比调节大小；

（2）Ⅱ-Ⅵ族无机纳米晶材料

Ⅱ-Ⅵ族无机纳米晶材料的物理性状：球形，直径为3～8nm，其结构通式为：

XY，

其中X是锌或镉，Y是含有氧或硫或硒的物质，具体是氧化锌或硫化锌或硒化锌或硫化镉或硒化镉；

（3）烷基噻吩-吡啶共聚物和Ⅱ-Ⅵ族无机纳米晶组装制备杂化异质结

分别将烷基噻吩-吡啶共聚物和Ⅱ-Ⅵ族无机纳米晶溶解在溶剂中，分散均匀，得到烷基噻吩-吡啶共聚物溶液和Ⅱ-Ⅵ族无机纳米晶溶液；按烷基噻吩-吡啶共聚物和Ⅱ-Ⅵ族无机纳米晶的质量比1:0.5～5将烷基噻吩-吡啶共聚物溶液和Ⅱ-Ⅵ族无机纳米晶溶液混合，室温下组装1～2h；室温下通过旋涂成膜、浇铸成膜或印刷成型，制得烷基噻吩-吡啶共聚物和Ⅱ-Ⅵ族无机纳米晶的杂化异质结薄膜，所述薄膜呈透明状；

所述溶剂为氯仿，或氯苯与吡啶的混合溶液，或氯仿与正己烷的混合溶液；所述氯苯和吡啶的体积比为1:0.5～4，所述氯仿和正己烷的体积比为1:0.5～4；

所述烷基噻吩-吡啶共聚物溶液的浓度为1～20mg/ml；

所述Ⅱ-Ⅵ族无机纳米晶溶液的浓度为20～30mg/ml。

2.根据权利要求1所述的一种透明有机无机杂化异质结材料的制备方法，其特征在于：氮气保护下，以无水四氢呋喃为反应溶剂，回流状态下按烷基噻吩与镁的摩尔比1：2投料反应1～3h制得烷基噻吩二溴化镁，按烷基噻吩与镁的摩尔比1：1投料制得烷基噻吩溴化镁；将烷基噻吩二溴化镁和2,5-二溴吡啶和烷基噻吩溴化镁混合，同时加入1,3-双二苯基膦丙烷二氯化镍催化剂进行偶联反应，室温搅拌6～12h，制得反应液；烷基噻吩二溴化镁和2,5-二溴吡啶和烷基噻吩溴化镁的摩尔比为1：1：0～2，1,3-双二苯基膦丙烷二氯化镍与烷基噻吩和2,5-二溴吡啶单体总量的摩尔比为0.005～0.02：1；室温下将所述反应液加入等体积的甲醇中沉降、离心，所得固体40～50℃条件下真空干燥，依次用甲醇、正己烷、氯仿抽提，再旋转蒸发得到烷基噻吩-吡啶共聚物。