Исследование циклопентадитиофенсодержащих полимеров - материалов для органической электроники тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат химических наук Костяновский, Владислав Александрович

• Костяновский, Владислав Александрович
• кандидат химических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат химических наук Костяновский, Владислав Александрович

1. Введение.

2. Обзор литературы.

2.1. Краткая характеристика типов солнечных батарей.

2.2. Электроноакцепторные материалы для солнечных батарей.

2.3. Донорные материалы.

2.3.1. Циклопентадитиофены.

2.3.2. Циклопентадитиофенсодержащие полимеры и их характеристики.

2.3.2.1. Гомополимеры на основе циклопентадитиофена (CPDT).

2.3.2.2. Сополимеры циклопентадитиофена с бензотиадиазолом.

2.3.2.3. Сополимеры циклопентадитиофена с бензотиадиазолом и тиофеном.

2.3.2.4. Сополимеры циклопентадитиофена с флуореном.

2.3.2.5. Сополимеры циклопентадитиофена с аналогами пиразина.

2.3.2.6. Другие циклопентадитиофенсодержащие полимеры.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование циклопентадитиофенсодержащих полимеров - материалов для органической электроники»

Последние 20-25 лет интенсивно развивается такое направление науки и техники как органическая электроника. К устройствам органической электроники относят органические солнечные батареи, органические светоизлучающие диоды, тонкопленочные полевые транзисторы и схемы на их основе, электрохромные устройства, органические сенсоры, суперконденсаторы (ионисторы) на основе проводящих полимеров.

Органические светоизлучающие диоды (ОСИДы) находят широкое применение в технике. На их основе уже существуют коммерческие образцы полноцветных экранов с активной матрицей. ОСИДы можно применять в качестве осветительных панелей. Этому способствует их высокая эффективность, возможность получать панели любой формы и площади. Недостатком современных ОСИДов является их небольшое время жизни-порядка десятков тысяч часов.

Тонкопленочные полевые транзисторы являются неотъемлемой частью активных экранов на основе ОСИДов. Их применение позволяет упростить управление экраном, сделать экран более технологичным и дешевым. Так же перспективным является применение таких транзисторов в цепях управления, коммутации. Основным преимуществом тонкопленочных полевых транзисторов является их низкая стоимость, возможность их нанесения на гибкие подложки. Недостатки подобных устройств характерны для всей органической электроники - малое время жизни, деградация на воздухе.

Электрохромные устройства позволяют менять светопропускание сквозь них при приложении некоторого положительного потенциала. Это можно использовать при изготовлении "умных" окон, меняющих свое светопропускание в зависимости от приложенного потенциала, от полной непрозрачности до небольшой тонировки. Основным действующим веществом электрохромных устройств чаще всего является органический сопряженный полимер.

Органические сенсоры - это устройства на основе органических сопряженных полимеров, модифицированных соответствующими химическими активными группами, реагирующими на определенные молекулы. При соприкосновении таких определенных молекул с сопряженным полимером, свойства последнего меняются, что позволяет получать количественную оценку содержания определенных молекул по изменению свойств полимера.

Ионистор (суперконденсатор) — это электрохимический ' конденсатор с органическим или неорганическим электролитом, обкладками в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита. Суперконденсаторы чаще всего используются как источник напряжения. Перспективным является использование сопряженных полимеров в качестве электродов. Предполагается, что в будущем ионисторы вытеснят аккумуляторы для запасания энергии. Такие элементы имеют как преимущества, так и недостатки по сравнению с обычными химическими источниками тока — гальваническими элементами и аккумуляторами: отношение энергии к массе ниже, чем у аккумуляторов, выше ток саморазряда, большое внутреннее сопротивление. Но в то же время высокий кпд, малая деградация со временем.

2. Обзор литературы

Солнечные батареи или, иначе, фотовольтаические устройства, преобразуют энергию света непосредственно в электричество. Существуют батареи на основе монокристаллического кремния, поликристаллического кремния, аморфного кремния, теллурида кадмия, селенида/сульфила кадмия и индия, арсенида галлия, различных органических соединений.

Среди органических солнечных батарей известны ячейки Гретцеля (на основе органических красителей, электролита и мезопористого оксида титана) и солнечные батареи на основе сопряженных полимеров или малых донорных молекул и акцепторных соединений.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Костяновский, Владислав Александрович

5. Выводы

1. Впервые получено 4 новых сополимера моноциановинильного производного циклопентадитиофена (ЦПДТ) с ди(2-этилгексил)флуореном, диоктилфлуореном, ди(2-этилгексил)ЦПДТ, диоктилЦПДТ, для чего разработана методика синтеза моноциановинильного производного ЦПДТ. По улучшенным методикам получено 10 экспериментальных образцов известных полимеров: гомополимеры ЦПДТ, его сополимеры с флуореном, циклопентадитиофеноном, бензотиадиазолом. Синтезирован сополимер диалкилфлуорена с циклопентадитиофеноном.

2. Установлено, что большинство полученных полимеров имеют ширину запрещенной зоны менее 2 эВ (ширина запрещенной зоны сополимеров флуорена с ЦПДТ и моноциановинильным производным ЦПДТ 2,17-2,27 эВ). Показано, что ширина запрещенной зоны исследованных полимеров не зависит от длины алкильной солюбилизирующей цепи. Наличие моноциановинильной группы увеличивает ширину запрещенной зоны полимера на 0,1-0,2 эВ.

3. Впервые 14 полимеров - производных циклопентадитиофена, исследованы как донорные компоненты в солнечных батареях с объемным гетеропереходом. Солнечные батареи на основе сополимеров ЦПДТ с флуореном имеют эффективность 1,5 %, на основе сополимера диалкилфлуорена, бензотиадиазола и тиофена - 3,5%, что почти в 2 раза выше литературных данных.

4. Впервые проанализированы композиты гомополимер ЦПДТ/РСВМ методом атомной силовой микроскопии. Установлено, что гомополимеры с 8 атомами углерода в алкильной цепи (н-октильными и 2-этилгексильными заместителями) образуют наиболее гомогенные пленки с наименьшим размером кластеров.

5. Электрохимическое окисление пленок гомополимеров и сополимеров циклопентадитиофенов с бензотиадиазолом приводит к резкому увеличению прозрачности пленки в видимом диапазоне. При окислении пленки сополимера флуорена с циклопентадитиофеном светопропускание в диапазоне 300-530 нм практически не меняется, а в диапазоне 530-900 нм увеличивается. Эти полимеры могут быть перспективными материалами для электрохромных устройств.

6. Впервые установлено, что органические светодиоды на основе сополимера ЦПДТ и флуорена обладают высокими характеристиками (максимальная яркость на порядок выше, а эффективность по току почти в 2 раза выше описанных в литературе для полимеров со сходным спектром излучения). Сополимер ЦПДТ и флуорена может быть использован для создания высокоэффективных органических светоизлучающих диодов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Костяновский, Владислав Александрович, 2012 год

1. Tang, C.W. Two layer organic photovoltaic cell/C.W. Tang// Appl. Phys. Lett. -1986.-V 48. -P. 183

2. Yu, G. Polymer Photovoltaic Cells: Enhanced Efficiencies via a Network of Internal Donor-Acceptor Heterojunctions,/ G. Yu, J. Gao, J. C. Hummelen, F. Wudl, and A. J. Heeger//Science, -1995,-V- 270, -P. 1789

3. Peumans, P. Efficient bulk heterojunction photovoltaic cells using small-molecular-weight organic thin films/ P. Peumans, S. Uchida and S. R. Forrest// Nature, -2003, -V-425, -P. 158

4. Зи С. Физика полупроводниковых приборов,- М.: Мир, 1984

5. Brabec, С. J. Origin of the Open Circuit Voltage of Plastic Solar Cells./ C. J. Brabec, A. Cravino, D. Meissner, N. S. Sariciftci, T. Fromherz, M. T. Rispens, L. Sanchez and J. C. Hummelen// Adv. Funct. Mater. -2001, -V-ll, -P. 374

6. Riedel I., Diphenylmethanofullerenes: New and Efficient Acceptors in Bulk-Heterojunction Solar Cells/1. Riedel, E. von Hauff, J. Parisi, N. Martin, F. Giacalone and V. Dyakonov//Adv. Funct. Mater., -2005, -V. 15 -P. 1979

7. Scharber, M.C. Design Rules for Donors in Bulk-Heterojunction Solar Cells—Towards 10% Energy-Conversion Efficiency./ M.C. Scharber, D. Miihlbacher, M. Koppe, P. Denk, C. Waldauf, A. J. Heeger and C.J. Brabec// Adv. Mater., -2006, -V.18 -P. 789

8. Miihlbacher, D. High Photovoltaic Performance of a Low-Bandgap Polymer/ D. Miihlbacher, M. Scharber, M. Morana, Z. Zhu, D. Waller, R. Gaudiana and C. Brabec// Adv. Mater., -2006, -V. 18. -P. 2884

9. Y Zou, Y. A Thieno3,4-c.pyrrole-4,6-dione-Based Copolymer for Efficient Solar Cells./ Y. Zou, A. Najari, P. Berrouard, S. Beaupr, B. R. Ach, Y. Tao and M. Leclerc//J. Amer. Chem. Soc. -2010-V. 132. -P. 5330

10. Shaheen, S.E. 2.5% efficient organic plastic solar cells./S.E. Shaheen, C.J. Brabec, N. S. Sariciftci, F. Padinger, T. Fromherz, and J.C. Hummelen//Appl. Phys. Lett -2001, -V.78, -P. 841

11. Drechsel, J. High efficiency organic solar cells based on single or multiple PIN structures./ J. Drechsel, B. Mannig, F. Kozlowski, D. Gebeyehu, A. Werner, M. Koch, K. Leo, M. Pfeiffer// Thin Solid Films -2004, -V. 45. -P. 515

12. Gommans, H. Electro-Optical Study of Subphthalocyanine in a Bilayer Organic Solar Cell/ H. Gommans, D.Cheyns, T.Aernouts, C.Girotto, J. Poortmans, P.Heremans//Adv. Funct. Mater., -2007, -V. 17 -P.2653

13. Li G., High-efficiency solution processable polymer photovoltaic cells by self-organization of polymer blends./ G. Li, V. Shrotriya, J. Huang, Y. Yao, T. Moriarty, K. Emery and Y. Yang.//Nat. Mater. -2005, -V. 4. -P. 864

14. Ma, W. Thermally Stable, Efficient Polymer Solar Cells with Nanoscale Control of the Interpenetrating Network Morphology./ W. Ma, C. Yang, X. Gong, K. Lee and A. J. Heeger//Adv. Funct. Mater. -2005, -V. 15, -P. 1617

15. Kostyanovsky, V. A. Polymerizable fullerene-based material for organic solar cells./ V. A. Kostyanovsky, D. K. Susarova, A. S. Peregudov, P. A. Troshin//Thin Solid Films, -2011, -V. 519,-P. 41191 R

16. Camaioni, N. Solar cells based on poly(3-alkyl)thiophenes and 60.fullerene: a comparative study/ N. Camaioni, L. Garlaschelli, A.Geri, M. M. Maggini, G. Possamai, G. Ridolfi//J. Mater. Chem., -2002, -V. 12, -P. 2065

17. Y. He, H.-Y. Chen, J. Hou and Y. Li, Indene-C60 Bisadduct: A New Acceptor for HighPerformance Polymer Solar Cells./ Y. He, H.-Y. Chen, J. Hou and Y. Li,//J. AM. CHEM. SOC. -2010, -V. 132, -P. 1377

18. Zhao, G. 6.5% Efficiency of Polymer Solar Cells Based on poly(3-hexylthiophene) and Indene-C60 Bisadduct by Device Optimization./ G. Zhao, Y. He, Y. Li.// Advanced Materials, -2010, -V.22,-P. 4355.

19. Y. He, G. Zhao, B. Peng, Y. Li, High-Yield Synthesis and Electrochemical and Photovoltaic Properties of Indene-C70 Bisadduct./ Y. He, G. Zhao, B. Peng, Y. Li// Advanced Functional Materials, -2010, -V. 20. -P. 3383

20. Sirringhaus H., Bis(dithienothiophene) organic field-effect transistors with a high ON/OFF ratio./ H. Sirringhaus, R. H. Friend, X. C. Li, S. C. Moratti, A. B. Holmes, and N. Feeder//Appl. Phys. Lett., -1997, -V. 71. -P. 3871

21. Bredas, J. L. Organic semiconductors: A theoretical characterization of the basic parameters governing charge transport. / J. L. Bredas, J. P. Calbert, D. A. da Silva Filho, and J. Cornil //Proc. Natl. Acad. Sci. USA, -2002, -V. 99. -P. 5804

22. A. Kraak, The synthesis of cyclopentadithiophenes./ A. Kraak, A. K. Wiersma, P. Jordens and H. Wynberg// Tetrahedron, -1968, -V. 24, -P. 3381

23. Jeffries, A. T. Study of some thiophene analogs of glycolic acid./ A. T. Jeffries, K. C. Moore, D. M. Ondeyka, A. W. Springsteen and D. W. H. MacDowell// J. Org. Chem., -1981, -V. 46. -P. 2885

24. Wu, X. Room temperature stable 3-lithiothiophene: a facile synthesis of 3-functional thiophenes./ X. Wu, T.-A. Chen, L. Zhu and R. D. Rieke// Tetrahedron Lett., -1994, -V. 35. -P. 3673

25. Beyer, R.Spectroelectrochemical and electrical characterization of low bandgap polymers./ R. Beyer, M. Kalaji, G. Kingscote-Burton, P. J. Murphy, V. M. S. C. Pereira, D. M. Taylor and G. O. Williams//Synth. Met., -1998, -V. 92. -P. 25

26. Jordens, P. Synthesis of cyclopentadithiophenones./ P. Jordens, G. Rawson and H. Wynberg// J. Chem. Soc. C, -1970. -P. 273

27. Zotti G., Novel, Highly Conducting, and Soluble Polymers from Anodic Coupling of Alkyl-Substituted Cyclopentadithiophene Monomers. / G. Zotti, G. Schiavon, A. Berlin, G. Fontana and G. Pagani //Macromolecules, -1994, -V. 27, -P. 1938

28. Coppo, P. Synthetic Routes to Solution-Processable Polycyclopentadithiophenes./P. Coppo, D. C. Cupertino, S. G. Yeates andM. L. Turner//Macromolecules, -2003. -V. 36.-P. 2705

29. Asawapirom, U. Dialkylcyclopentadithiophene Polymers and Copolymers./ U. Asawapirom and U. Scherf,//Macromol. Rapid. Commun,.-2001, -V. 22. -P. 746

30. Lambert, T. Narrow Band Gap Polymers: polycyclopenta2,l-b;3,4-b'.dithiophen-4-one. / T. Lambert, J. P. Ferraris //J. Chem. Soc., Chem. Commun., -1991, -P. 752

31. Lambert, T. Narrow bandgap polymers: poly-4-dicyanomethylene-4H-cyclopenta2,l-b;3,4-bjdithiophene (PCDM). / T. Lambert, J. P. Ferraris //J. Chem. Soc., Chem. Commun. -1991. -P. 1268

32. Kozaki, M. Preparation and properties of poly-4-(l,3-dithiol-2-ylidene)-4H-cyclopenta2,l-b; 3,4-b.dithiophene and its derivatives./M. Kozaki, S. Tanaka and Y. Yamashita //J. Chem. Soc., Chem. Commun., -1992, -P. 1137

33. Kozaki, M. Preparation and properties of novel polythiophenes containing l,3-dithiol-2-ylidene moieties. / M. Kozaki, S. Tanaka, Y. Yamashita //J. Org. Chem., -1994, -V. 59. -P. 442

34. Zotti, G. Decay of electrochemically injected polarons in polythiophenes. Bipolaron stabilization by structural factors./G. Zotti, S. Zecchin //Synthetic Metals -1997, -V. 87. -P. 115

35. Dong, Y. Investigation of electroluminescence from Au/poly-4-dicyanomethylene-4H-cyclopenta2,l-b:3,4-b'.dithiophene/porous Si/Si/Al light emitting diodes. / Y. Dong, S. C. Bayliss, and M. Parkinson //Appl. Phys. Lett. -1998, -V. 12.- P. 1344

36. Huang, H. Oxygen-Modified Poly(4-dicyanomethylene-4H-cyclopenta2,l-b;3,4-b'.dithiophene): A Tunable Low Band Gap Polymer./ H. Huang and P. G. Pickup// Chem. Mater. -1999,-V. 11. P. 1541

37. Mills, C. A. Effects of space charge at the conjugated polymer/electrode interface./ C. A. Mills, D. M. Taylor, A. Riul, and A. P. Lee//J. Appl. Phys., -2002, -V. 91, -P. 5182

38. Li, W. Current-voltage characteristics of Schottky barrier structures on porous silicon, and effect of an organic stabilizer film. / W. Li, I. Andrienko, and D. Haneman //J. Appl. Phys., -2000, -V. 88, -P. 316

39. Taylor, D. M. Memory effect in the current-voltage characteristic of a low-band gap conjugated polymer./ D. M. Taylor and C. A. Mills//J. Appl. Phys., -2001. -V. 90. -P. 306

40. Zotti, G. Adsorption and electrochemical coupling of carboxyhexyl-substituted bi- and terthiophenes on ITO electrodes/G. Zotti, A Berlin, G Schiavon, S. Zecchin //Synthetic Metals, -1999, -V. 101,-P. 622

41. Zotti, G. New Highly Conjugated Polycationic Polythiophenes from Anodic Coupling of (4H-Cyclopentadithien-4-yl)alkylammonium Salts, / Gianni Zotti, Sandro Zecchin, and Gilberto Schiavon, Anna Berlin //Macromolecules -2001, -V. 34, -P. 3889

42. Coppo, P. New routes to poly(4,4-dialkylcyclopentadithiophene-2,6-diyls). / P. Coppo, D. C. Cupertino, S. G. Yeates and M. L. Turner //J. Mater. Chem., -2002, -V. 12, -P. 2597

43. Coppo, P. Investigation of solution processed poly(4,4-dioctylcyclopentadithiophene) thin films as transparent conductors/P. Coppo, R. Schroeder, M. Grell, M. L. Turner //Synthetic Metals,- 2004, -V. 143, -P. 203

44. Coppo, P. Synthesis, solid state structure and polymerisation of a fully planar cyclopentadithiophene/P. Coppo, H. Adams, D. C. Cupertino, S. G. Yeates and M. L. Turner //Chem. Commun, -2003 -P. 2548

45. K. Loganathan and P. G. Pickup, Influence of Electrode Rotation on the Growth and Impedance of a Low Band Gap Conducting Polymer. Langmuir, 2006, 22, 10612

46. Wu, C.-G. A Solution-Processable High-Coloration-Efficiency Low-Switching-Voltage Electrochromic Polymer Based on Polycyclopentadithiophene./ C.-G. Wu, M.-I. Lu, S.-J. Chang and C.-S. Wei//Adv. Funct. Mater. -2007 -V.17, -P. 1063

47. Wu, C.-G. Enhancing the electrochromic characteristics of conjugated polymer with Ti02 nano-rods/C.-G. Wu, M.-I Lu and M.-F. Jhong//Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics, -2008. -V. 46. -P.1121

48. Bakhshi, A. K. Electronic structures of donor-acceptor polymers based on polythiophene, polyfuran and polypyrrole/A. K. Bakhshi, Y. Yamaguchi, H. Ago and T. Yamabe//Molecular Engineering, -1996. -P. 239

49. Subramanian, H. Trends in geometric and electronic properties of thiophene- and cyclopentadiene-based polymers/H. Subramanian and J. B. Lagowski//International Journal of Quantum Chemistry, -1998, -V.66. -P.229

50. Hong, S. Y. Theoretical study of geometrical and electronic structures of various thiophene-based tricyclic polymers /S. Y. Hong and J. M. Song//J. Chem. Phys, -1997. -V. 107. -P. 10607 68Ferraris, J. U.S. Patent 5,510,438, 1996

51. Rudge A. U.S. Patent 5,527,640, 1996

52. Kim, J. Y. Efficient Tandem Polymer Solar Cells Fabricated by All-Solution Processing. / J. Y. Kim, K. Lee, N. E. Coates, D. Moses, T.-Q. Nguyen, M. Dante, and A. J. Heeger//Science, -2007. -P. 222

53. Coffin, R. C. Streamlined microwave-assisted preparation of narrow-bandgap conjugated polymers for high-performance bulk heterojunction solar cells./ R. C. Coffin, J. Peet, J. Rogers &

54. G. C. Bazan//NATURE CHEMISTRY, -2009. -V. 1. -P. 657

55. Chen, C.-H. Synthesis and Characterization of Bridged Bithiophene-Based Conjugated Polymers for Photovoltaic Applications: Acceptor Strength and Ternary Blends/ C.-H. Chen, C.

56. H. Hsieh, M. Dubosc, Y-J. Cheng and C.-S. Hsu//Macromolecules, -2010, -V. 43 -P. 69778

57. Dayal, S. Photovoltaic Devices with a Low Band Gap Polymer and CdSe Nanostructures Exceeding 3% Efficiency. / S. Dayal, N. Kopidakis, D. C. Olson, D. S. Ginley and G. Rumbles.//Nano Lett. -2010, -V. 10, -P. 239

58. Zhang, M. Field-Effect Transistors Based on a Benzothiadiazole-Cyclopentadithiophene Copolymer/M. Zhang, H. N. Tsao, W. Pisula, C. Yang, A. K. Mishra, and K. Mullen //J. AM. CHEM. SOC., 2007, 129, 3472

59. Cho, S. Bulk heterojunction bipolar field-effect transistors processed with alkane dithiol/S. Cho, J. K. Lee, J. S. Moon, J. Yuen, K. Lee, A. J. Heeger//Organic Electronics, -2008, -V. 9, -P. 1107

60. Tsao, H. N. The Influence of Morphology on High-Performance Polymer Field-Effect Transistors./ H. N. Tsao, D. Cho, J. W. Andreasen, A. Rouhanipour, D. W. Breiby, W. Pisula and K. Mullen// Adv. Mater., -2009, -V. 21. -P. 209

61. Tsao, H. N. Novel organic semiconductors and processing techniques for organic field-effect transistors. / H. N. Tsao, H. J. Rader, W. Pisula, A. Rouhanipour and K. Mullen //Phys. Stat. Sol. (a), -2008, -V. 205,-P. 421

62. Dennler, G. Design Rules for Donors in Bulk-Heterojunction Tandem Solar Cells Towards 15 % Energy-Conversion Efficiency/G. Dennler, M.C. Scharber, T. Ameri, P. Denk, K. Forberich, C. Waldauf and C.J. Brabec//Adv. Mater.- 2008, -V. 20. -P. 579

63. Valenzuela J., Quantum well model of a conjugated polymer heterostructure solar cell/ J. Valenzuela, S. Mil'shtein //Microelectronics Journal, -2009, -V. 40, -P. 424

64. Boland, P. Device optimization in PCPDTBT:PCBM plastic solar cells. Solar Energy Materials & Solar Cells,/ P. Boland, K. Lee, G. Namkoong// -2010. -V. 94, -P. 915

65. Zhu, Z. New Polymers for Optimizing Organic Photovoltaic Cell Performances / Z. Zhu; D. Waller; R. Gaudiana //Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and Applied Chemistry, -2007. -V.44.-P. 1249

66. Wu, C.-G. Full-Color Processible Electrochromic Polymers Based on 4,4-Dioctyl-Cyclopentadithiophene/C.-G. Wu, M.-I Lu and P.-F. Tsai//Macromol. Chem. Phys., -2009, -V.210.-P.185180

67. Hwang, I.-W. Ultrafast Electron Transfer and Decay Dynamics in a Small Band Gap Bulk Heterojunction Material./ I.-W. Hwang, C. Soci, D. Moses, Z. Zhu, D. Waller, R. Gaudiana, C.J. Brabec and A.J. Heeger//Adv. Mater. -2007. -V. 19. -P. 2307

68. Soci, C. Photoconductivity of a Low-Bandgap Conjugated Polymer/C. Soci, I.-W. Hwang, D. Moses, Z. Zhu, D. Waller, R. Gaudiana, C.J. Brabec and A.J. Heeger//Adv. Funct. Mater. -2007. -V. 17. -P. 632;

69. Peet, J. Transition from Solution to the Solid State in Polymer Solar Cells Cast from Mixed Solvents. / J. Peet, N. S. Cho, S. K. Lee and G. C. Bazan //Macromolecules. -2008. -V. 41,-P. 8655

70. Clarke, T. Transient absorption spectroscopy of charge photogeneration yields and lifetimes in a low bandgap polymer/fullerene film/T. Clarke, A. Ballantyne, F. Jamieson, C. Brabec, J. Nelson and J. Durrant //Chem. Commun., -2009, -P. 89

71. Gaudiana, R. WO Patent 076427, 2007

72. Heeger, A. WO Patent 060716, 2008

73. Bazan, G. WO Patent 066933, 2008

74. Bazan, G. WO Patent WO 058811, 2009

75. Zhu, Z. WO Patent 016986, 2010

76. Gaudiana, R. US Patent 0014939, 2007

77. Brabec, C. US Patent 0194167, 2009

78. Helgesen, M. Influence of the Annealing Temperature on the Photovoltaic Performance and Film Morphology Applying Novel Thermocleavable Materials/M. Helgesen, M. Bjerring, N. Chr. Nielsen, and F. C. Krebs//Chem. Mater., -2010, -V. 22, -P. 5617

79. Yuan, M.-C. Synthesis and Characterization of Pyrido3,4-b.pyrazine-Based Low-Bandgap Copolymers for Bulk Heterojunction Solar Cells./ M.-C. Yuan, M.-Y. Chiu, C.-M. Chiang and K.-H. Wei//Macromolecules, -2010. -V. 43 -P. 6270

80. Helgesen, M. Photovoltaic Performance of Polymers Based on Dithienylthienopyrazines Bearing Thermocleavable Benzoate Esters/M. Helgesen and F. C. Krebs //Macromolecules, -2010, -V. 43. -P. 1253

81. Ashraf, R. S. Fused ring thiophene-based poly(heteroarylene ethynylene)s for organic solar cells/ R. S. Ashraf, J. Gilot, R. A.J. Janssen //Solar Energy Materials & Solar Cells, -2010. -V. 94. -P.1759

82. Xiao, S. Conjugated Polymers of Fused Bithiophenes with Enhanced 7r-Electron Derealization for Photovoltaic Applications/ S. Xiao, H. Zhou and W. You//Macromolecules -2008,-V. 41.-P. 5688

83. Li, K.-C. Polym Sci Part A: Polym Chem/ K.-C. Li, Y.-C. Hsu, J.-T. Lin, C.-C. Yang, K.-H. Wei and H.-C. Lin// -2009. -V. 47. -P. 2073

84. Zoombelt, A. P. Small band gap polymers based on diketopyrrolopyrrole/A. P. Zoombelt, S. G. J. Mathijssen, M. G. R. Turbiez, M. M. Wienka and R. A. J. Janssen//Journal of Materials Chemistry,- 2010. -V. 20. -P. 2240

85. Wu, C.-G. Low band gap-conjugated polymer derivatives./ C.-G. Wu, C.-W. Hsieh, D.-C. Chen, S.-J. Chang, K.-Y. Chen//Synthetic Metals, -2005. -V. 155. -P. 618

86. Cremer, L. De Chiroptical Properties of Cyclopentadithiophene-Based Conjugated Polymers/ L. De Cremer, S. Vandeleene, M. Maesen, T. Verbiest, and G. Koeckelberghs //Macromolecules, -2008. -V. 41. -P. 591

87. Hou, J. A new n-type low bandgap conjugated polymer P-co-CDT: synthesis and excellent reversible electrochemical and electrochromic properties/J. Hou, S. Zhang, T. L. Chen and Y. Yang//Chem. Commun., -2008. -P. 6034

88. Ferraris, J. US Patent 5,274,058, 1993

89. Sotzing, G. US Patent 0242792, 2004

90. Mather, P. WO Patent 084088, 2006

91. Gaudiana, R. US Patent 0267055, 2007

92. Brabec, C. US Patent 0246094, 2007

93. Berke, H. US Patent 0006324,2008

94. Brabec, C. WO Patent 149835, 2007

95. Brabec, C. US Patent 0236657, 2008

96. Rosselli, S. WO Patent 019000, 2009

97. Facchetti, A. WO Patent 098254, 2009

98. Kirner, H. WO Patent 115413, 2009

99. Seshardi, V. WO Patent 152165, 2009

100. Gaudiana, R. US Patent 0131270, 2007

101. Mattai, M. WO Patent 144762, 2008

102. Gronowitz, S./ S. Gronowitz, B. Eriksson //Ark. Kemi. -1963. -V. 21. -P. 335

103. Gronowitz, S./ S. Gronowitz, B. Eriksson//Ark. Kemi. -1967. -V. 28. -P. 99

104. Jordens, P./ P. Jordens, G. Rawson//J. Chem. SOC( C), -P. 1970

105. Brzezinski, J. Z./ J. Z. Brzezinski, J. R. Reynolds//Synthesis, -2002. -V. 8. -P. 1053

106. Park, J. H./ J. H. Park and B. Y. Lee//Bull. Korean Chem. Soc. -2010. -V. 31. -P. 1064

107. Nielsen, K. T. Removal of Palladium Nanoparticles from Polymer Materials/ K. T. Nielsen, K. Bechgaard, F. C. Krebs//Macromolecules, -2005, -V. 38. -P. 658

108. Roncali, J Synthetic Principles for Bandgap Control in Linear ^-Conjugated Systems./J. Roncali//Chem. Rev. -1997. -V. 97. -P. 173

109. Pilgram, K. Bromination of 2, 1, 3-benzotiadiazoles/K.Pilgram, M.Zupan, R.Skiles //J. Heterocycl. Chem., -1970. -V. 7. -P. 629.

110. Bundgaard, E. Low band gap polymers for organic photovoltaics/E. Bundgaard, F. C. Krebs //Solar Energy Materials and Solar Cells, -2007. -V. 91. -P. 954

111. Janietz, S. Electrochemical determination of the ionization potential and electron affinity of poly(9,9-dioctylfluorene)/S.Janietz, D. D. C.Bradley, M.Grell, C.Giebeler, M.Inbasekaran, E. P. Woo//Appl. Phys. Lett. -1998. -V. 73. -P. 2453

112. Ko H.C., Moon B, Lee H, Polymer-Korea -2006. -V. 30. -P. 367

113. Ko, H.C., Electrochemistry and electrochromism of a poly(cyclopentadithiophene) derivative with a viologen pendant./ Ko H.C., Moon B, Lee H, Yom J.//Electrochim Acta -2003. -V. 48. -P. 4127

114. Zou, Y. Synthesis and Characterization of New Low-Bandgap Diketopyrrolopyrrole-Based Copolymers. / Y. Zou, D. Gendron, R. Neagu-Plesu and M. Leclerc //Macromolecules. -2009. -V.42. -P. 6361

115. Hoppe, H. Morphology of polymer/fullerene bulk heterojunction solar cells / H. Hoppe and N. S. Sariciftci // J. Mater. Chem., 2006. - V. 16. - P. 45

116. Chen, J. Development of Novel Conjugated Donor Polymers for High-Efficiency Bulk-Heterojunction Photovoltaic Devices/Chen J. Cao Y.//Acc Chem Res -2009; -V. 42, -P. 1709

117. Chan, L.-H. Synthesis and Characterization of 3,4-Diphenylmaleimide Copolymers that Exhibit Orange to Red Photoluminescence and Electroluminescence./ L.-H. Chan, Y.-D. Lee and C.-T. Chen//Macromolecules -2006. -V. 39. -P. 32621. Благодарности

118. Благодарю своего научного руководителя Римму Николаевну Любовскую за огромное терпение и большую помощь в написание в диссертации.

119. Спасибо Павлу Анатольевичу Трошину, под руководством которого выполнялась экспериментальная часть работы.

120. Благодарю профессора Александра Сергеевича Перегудова (ИНЭОС РАН), снимавшего в самые короткие сроки спектры ЯМР с образцов.

121. Благодарю Сусарову Д.К., Хакину Е.А. за помощь в изготовлении и исследовании фотовольтаических ячеек и органических светодиодов на основе синтезированных полимеров. Большое спасибо Горячеву А.Е. за помощь в работе.