[发明专利]聚合物和包含其的有机太阳能电池

说明书

本说明书涉及包含化学式1的第一单元、化学式2的第二单元和化学式3或4的第三单元的聚合物以及包含其的有机太阳能电池。

技术领域

本申请要求于2018年3月12日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0028525号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

本说明书涉及聚合物和包含其的有机太阳能电池。

背景技术

有机太阳能电池是能够通过应用光伏效应将太阳能直接转换成电能的装置。根据形成薄膜的材料，太阳能电池被分为无机太阳能电池和有机太阳能电池，并且由于现有的无机太阳能电池已经在经济可行性和材料供应方面受到限制，因此容易加工、廉价且具有多种功能的有机太阳能电池作为长期替代能源备受青睐。

对于太阳能电池，重要的是提高效率以便由太阳能输出尽可能多的电能，为了提高效率，在半导体内产生尽可能多的激子是重要的，然而，将所产生的电荷带到外部而不损失也是重要的。电荷损失的原因之一是所产生的电子和空穴由于重新结合而损耗。已经提出了多种用于将所产生的电子或空穴递送至电极而不损失的方法，然而，大多数方法都需要额外的过程，并因此制造成本可能增加。

发明内容

技术问题

本说明书旨在提供聚合物和包含其的有机太阳能电池。

技术方案

本说明书的一个实施方案提供了聚合物，其包含：由以下化学式1表示的第一单元；由以下化学式2表示的第二单元；和由以下化学式3或4表示的第三单元。

[化学式1]

[化学式2]

[化学式3]

[化学式4]

在化学式1至4中，

X1至X6彼此相同或不同，并且各自独立地为CRR’、NR、O、SiRR’、PR、S、GeRR’、Se或Te，

A1至A4彼此相同或不同，并且各自独立地为卤素基团，

Cy1至Cy3彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的杂环基，

Q1和Q2彼此相同或不同，并且各自独立地为O或S，

R、R’和R1至R8彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；氘；卤素基团；羟基；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的环烷基；经取代或未经取代的烷氧基；经取代或未经取代的芳氧基；经取代或未经取代的烷基硫基；经取代或未经取代的芳基硫基；经取代或未经取代的烷基磺酰基；经取代或未经取代的芳基磺酰基；经取代或未经取代的烯基；经取代或未经取代的胺基；经取代或未经取代的芳基；或者经取代或未经取代的杂环基，以及

R11和R12彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的烷氧基；或者经取代或未经取代的烷基硫基。

本说明书的另一个实施方案提供了有机太阳能电池，其包括：第一电极；设置成与第一电极相对的第二电极；以及设置在第一电极与第二电极之间的一个或更多个有机材料层，并且所述有机材料层包括光活性层，其中所述光活性层包含所述聚合物。

有益效果

根据本说明书的一个实施方案的聚合物是导电材料，并且具有热稳定性、优异的溶解性和高电子迁移率。因此，当用于有机太阳能电池时，可以获得优异的功率转换效率。