Синтез новых бензо[1,2-b:4,5-b']дитиофенсодержащих гетероциклических соединений и сопряженных полимеров на их основе как перспективных полупроводников для органических солнечных батарей

В ходе работы получено 20 новых соединений, содержащих чередующиеся электронодефицитные звенья бензотиадиазола или 5,6-дифторбензотиадиазола и электроноизбыточные звенья тиофена или его 3-алкилзамещенных с использованием палладий-катализируемых реакций кросс-сочетания Стилле и Сузуки. Разработаны новые бензодитиофенсодержащие соединения в форме станнанов. Полученные соединения использованы в качестве предшественников для разработки новых фотоактивных, полупроводниковых материалов. Получено несколько групп сопряженных полимеров регулярного и статистического строения и показано, что строение и состав структурных блоков оказывает существенное влияние на оптические и электрохимические свойства новых полимеров. Показано, что варьирование алкильного заместителя в полимерах общей формулы (X-DDADADD)n, где D-тиофен, A-бензотиадиазол, X-бензодитиофен, карбазол, флуорен, силафлуорен, циклопентадитиофен или индолокарбазол не оказывает существенного влияния на их оптические спектры поглощения и электрохимические потенциалы окисления, однако значительно влияет на электрические параметры солнечных батарей на их основе. Лучшие устройства на основе разработанных полимеров в композите с производным фуллерена [70]PCBM демонстрируют эффективности преобразования света 9 %. Полученные результаты можно использовать как рекомендации для направленного дизайна полупроводниковых соединений для высокоэффективных солнечных батарей с использованием методов современного органического синтеза.