[发明专利]一种噻吩[3, 4-f]异苯并呋喃-4,8-二酮基聚合物、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种噻吩[3, 4-f]异苯并呋喃-4,8-二酮基聚合物，其特征在于，其结构如下：

，PBDFFTD中n为24-25，PBDFSFTD 中n为25-26。

2.根据权利要求1所述噻吩[3, 4-f]异苯并呋喃-4,8-二酮基聚合物的制备方法，其特征在于，步骤如下：

（1）N₂保护下，将BDF-T或BDFS-T与FTD加入反应瓶中，至于干冰浴中抽真空5~15 min，解冻，重复2~3次，依次加入甲苯、DMF、Pd(PPh₃)₄，加毕，搅拌回流12~18h；

（2）冷却至室温，加入2-三丁基甲锡烷噻吩，升温至回流继续反应2~5 h；

（3）冷却至室温，加入2-溴噻吩，升温至回流继续反应2~5 h；

（4）待混合物冷却，经后处理即可得目标聚合物PBDFFTD或PBDFSFTD。

3.根据权利要求2所述噻吩[3, 4-f]异苯并呋喃-4,8-二酮基聚合物的制备方法，其特征在于，所述BDF-T或BDFS-T，FTD，Pd(PPh₃)₄，2-三丁基甲锡烷噻吩和2-溴噻吩的摩尔比为2:2:(0.13-0.15):3:10。

4.根据权利要求2所述噻吩[3, 4-f]异苯并呋喃-4,8-二酮基聚合物的制备方法，其特征在于，甲苯和DMF体积比为5:1。

5.根据权利要求2所述噻吩[3, 4-f]异苯并呋喃-4,8-二酮基聚合物的制备方法，其特征在于，所述后处理是指步骤(4)中冷却至40~50℃的混合物加入到甲醇中并搅拌1~3h，过滤并收集固体，固体置于索氏提取器中，依次用甲醇，丙酮，乙酸乙酯，正己烷，氯仿各提取3~5h，最后氯仿溶液经减压旋蒸除去溶剂，所剩粘稠混合物再次加入甲醇中沉析，而后经过离心，过滤，干燥即得目标聚合物PBDFFTD或PBDFSFTD。

6.一种利用权利要求1所述噻吩[3, 4-f]异苯并呋喃-4,8-二酮基聚合物制备有机太阳能电池的方法，其特征在于，步骤如下：

（1）对ITO导电玻璃进行清洗；

（2）将ITO用氮气流吹干，然后置于真空等离子体清洗仪中进行紫外-臭氧等离子氧化处理；

（3）制备PEDOT:PSS空穴传输层；

（4）将PBDFFPD或PBDFSFTD与ITIC共混溶于有机溶剂，然后搅拌至少12 h，在PEDOT:PSS空穴传输层上进行旋涂制备光吸收活性层；

（5）在活性层上旋涂PFN的甲醇溶液制得PFN电子传输层（PFN全称为聚9,9-二辛基芴-9,9-双(N,N-二甲基胺丙基)芴）；

（6）在PFN电子传输层上通过热蒸发蒸镀金属Al制备光阴极。

7.根据权利要求6所述制备有机太阳能电池的方法，其特征在于，PBDFFPD或PBDFSFTD与ITIC的质量比为1:(0.5~1.5)，有机溶剂为氯苯，且PBDFFPD或PBDFSFTD在氯苯中的浓度为8~10mg/mL。

8.根据权利要求7所述制备有机太阳能电池的方法，其特征在于，PBDFFPD或PBDFSFTD与ITIC的氯苯溶液中加入0.6~1.8v%的二苯醚。

9.权利要求6至8任一所述的方法制得的有机太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层的厚度为40nm，活性层的厚度为120~145nm，电子传输层的厚度为5nm，光阴极的厚度为90nm。

10.权利要求1所述噻吩[3, 4-f]异苯并呋喃-4,8-二酮基聚合物作为光电聚合物给体材料的应用。