(57)【要約】  本明細書は、重合体およびこれを含む有機太陽電池に関する。
2019532146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式１で表される第１単位；および
下記化学式２で表される第２単位を含む重合体：
［化学式１］
【化１】
2019532146.tif 000070
［化学式２］
【化２】
2019532146.tif 000071
前記化学式１および２において、
ｄ１、ｄ２、ｘおよびｘ'は、それぞれ１または２であり、
前記ｄ１、ｄ２、ｘおよびｘ'がそれぞれ２の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なり、
Ｘ１およびＸ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＣＲＲ'、ＮＲ、Ｏ、ＳｉＲＲ'、ＰＲ、Ｓ、ＧｅＲＲ'、Ｓｅ、またはＴｅであり、
Ｙ１〜Ｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＣＲ"、Ｎ、ＳｉＲ"、Ｐ、またはＧｅＲ"であり、
ＸおよびＸ'は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＳまたはＳｅであり、
Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基であり、
Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の分枝鎖のアルキル基であり、
Ｇ１およびＧ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素であり、
Ｒ、Ｒ'およびＲ"は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
Ｄ１およびＤ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、下記構造の中から選択されるいずれか１つであり、
【化３】
2019532146.tif 000072
前記構造において、
Ｘ"、Ｘ"'およびＸ""は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＳまたはＳｅであり、
ＹおよびＹ'は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＣＲ"'、Ｎ、ＳｉＲ"'、Ｐ、またはＧｅＲ"'であり、
Ｇ１１〜Ｇ１８、Ｇ１０１およびＧ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素であり、
Ｒ"'は、水素；重水素；ハロゲン基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
ｇは、０または１である。
【請求項２】
前記化学式１で表される第１単位は、下記化学式１−１で表されるものである、請求項１に記載の重合体：
［化学式１−１］
【化４】
2019532146.tif 000073
前記化学式１−１において、
Ａｒ１、Ａｒ２およびＤ１は、前記化学式１で定義したものと同じである。
【請求項３】
前記化学式２で表される第２単位は、下記化学式２−１で表されるものである、請求項１に記載の重合体：
［化学式２−１］
【化５】
2019532146.tif 000074
前記化学式２−１において、
Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２およびＤ２は、前記化学式２で定義したものと同じである。
【請求項４】
前記化学式１で表される第１単位は、下記化学式１−２〜１−５のうちのいずれか１つで表されるものである、請求項１に記載の重合体：
［化学式１−２］
【化６】
2019532146.tif 000075
［化学式１−３］
【化７】
2019532146.tif 000076
［化学式１−４］
【化８】
2019532146.tif 000077
［化学式１−５］
【化９】
2019532146.tif 000078
前記化学式１−２〜１−５において、
Ａｒ１およびＡｒ２は、前記化学式１で定義したものと同じであり、
Ｇ１１〜Ｇ１８、Ｇ１０１およびＧ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素であり、
Ｒ"'は、水素；重水素；ハロゲン基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
【請求項５】
前記化学式２で表される第２単位は、下記化学式２−２〜２−５のうちのいずれか１つで表されるものである、請求項１に記載の重合体：
［化学式２−２］
【化１０】
2019532146.tif 000079
［化学式２−３］
【化１１】
2019532146.tif 000080
［化学式２−４］
【化１２】
2019532146.tif 000081
［化学式２−５］
【化１３】
2019532146.tif 000082
前記化学式２−２〜２−５において、
Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１およびＧ２は、前記化学式２で定義したものと同じであり、
Ｇ１１〜Ｇ１８、Ｇ１０１およびＧ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素であり、
Ｒ"'は、水素；重水素；ハロゲン基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
【請求項６】
前記重合体は、下記化学式４または５で表される単位を含むものである、請求項１から５のいずれか一項に記載の重合体：
［化学式４］
【化１４】
2019532146.tif 000083
［化学式５］
【化１５】
2019532146.tif 000084
前記化学式４および５において、
Ａは、前記化学式１で表される第１単位であり、
Ｂは、前記化学式２で表される第２単位であり、
ｌは、モル分率であって０＜ｌ＜１であり、
ｍはモル分率であって０＜ｍ＜１であり、
ｌ＋ｍ＝１であり、
ｎは、単位の繰り返し数であって１〜１０，０００の整数である。
【請求項７】
前記重合体は、下記化学式４−１〜４−１６および５−１〜５−１６のうちのいずれか１つで表される単位を含むものである、請求項１に記載の重合体：
［化学式４−１］
【化１６】
2019532146.tif 000085
［化学式４−２］
【化１７】
2019532146.tif 000086
［化学式４−３］
【化１８】
2019532146.tif 000087
［化学式４−４］
【化１９】
2019532146.tif 000088
［化学式４−５］
【化２０】
2019532146.tif 000089
［化学式４−６］
【化２１】
2019532146.tif 000090
［化学式４−７］
【化２２】
2019532146.tif 000091
［化学式４−８］
【化２３】
2019532146.tif 000092
［化学式４−９］
【化２４】
2019532146.tif 000093
［化学式４−１０］
【化２５】
2019532146.tif 000094
［化学式４−１１］
【化２６】
2019532146.tif 000095
［化学式４−１２］
【化２７】
2019532146.tif 000096
［化学式４−１３］
【化２８】
2019532146.tif 000097
［化学式４−１４］
【化２９】
2019532146.tif 000098
［化学式４−１５］
【化３０】
2019532146.tif 000099
［化学式４−１６］
【化３１】
2019532146.tif 000100
［化学式５−１］
【化３２】
2019532146.tif 000101
［化学式５−２］
【化３３】
2019532146.tif 000102
［化学式５−３］
【化３４】
2019532146.tif 000103
［化学式５−４］
【化３５】
2019532146.tif 000104
［化学式５−５］
【化３６】
2019532146.tif 000105
［化学式５−６］
【化３７】
2019532146.tif 000106
［化学式５−７］
【化３８】
2019532146.tif 000107
［化学式５−８］
【化３９】
2019532146.tif 000108
［化学式５−９］
【化４０】
2019532146.tif 000109
［化学式５−１０］
【化４１】
2019532146.tif 000110
［化学式５−１１］
【化４２】
2019532146.tif 000111
［化学式５−１２］
【化４３】
2019532146.tif 000112
［化学式５−１３］
【化４４】
2019532146.tif 000113
［化学式５−１４］
【化４５】
2019532146.tif 000114
［化学式５−１５］
【化４６】
2019532146.tif 000115
［化学式５−１６］
【化４７】
2019532146.tif 000116
前記化学式４−１〜４−１６および５−１〜５−１６において、
Ａｒ１およびＡｒ２は、前記化学式１で定義したものと同じであり、
Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１およびＧ２は、前記化学式２で定義したものと同じであり、
Ｇ１１〜Ｇ１８、Ｇ１０１およびＧ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素であり、
Ｒ"'は、水素；重水素；ハロゲン基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
ｌは、モル分率であって０＜ｌ＜１であり、
ｍは、モル分率であって０＜ｍ＜１であり、
ｌ＋ｍ＝１であり、
ｎは、単位の繰り返し数であって１〜１０，０００の整数である。
【請求項８】
前記重合体は、下記化学式５−１−１、５−５−１、５−１１−１および５−１６−１のうちのいずれか１つで表される単位を含むものである、請求項１に記載の重合体：
［化学式５−１−１］
【化４８】
2019532146.tif 000117
［化学式５−５−１］
【化４９】
2019532146.tif 000118
［化学式５−１１−１］
【化５０】
2019532146.tif 000119
［化学式５−１６−１］
【化５１】
2019532146.tif 000120
前記化学式５−１−１、５−５−１、５−１１−１および５−１６−１において、
ｌは、モル分率であって０＜ｌ＜１であり、
ｍは、モル分率であって０＜ｍ＜１であり、
ｌ＋ｍ＝１であり、
ｎは、単位の繰り返し数であって１〜１０，０００の整数である。
【請求項９】
前記重合体のＨＯＭＯエネルギー準位は、５ｅＶ〜５．９ｅＶである、請求項１から８のいずれか一項に記載の重合体。
【請求項１０】
前記重合体の数平均分子量は、５，０００ｇ／ｍｏｌ〜１，０００，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１から９のいずれか一項に記載の重合体。
【請求項１１】
前記重合体の分子量分布は、１〜１０である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の重合体。
【請求項１２】
第１電極と、前記第１電極に対向して備えられる第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられ、光活性層を含む１層以上の有機物層とを含み、前記有機物層のうちの１層以上は、請求項１から１１のいずれか一項に記載の重合体を含むものである有機太陽電池。
【請求項１３】
前記光活性層は、電子供与体および電子受容体からなる群より選択される１以上を含み、
前記電子供与体は、前記重合体を含むものである、請求項１２に記載の有機太陽電池。
【請求項１４】
前記電子供与体および電子受容体は、バルクヘテロジャンクション（ＢＨＪ）を構成するものである、請求項１３に記載の有機太陽電池。
【請求項１５】
前記光活性層は、添加剤をさらに含むものである、請求項１３または１４に記載の有機太陽電池。
【請求項１６】
前記光活性層は、ｎ型有機物層およびｐ型有機物層を含む二層薄膜（ｂｉｌａｙｅｒ）構造であり、
前記ｐ型有機物層は、前記重合体を含むものである、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の有機太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１７年３月６日付で韓国特許庁に出願された韓国特許出願第１０−２０１７−００２８２５８号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本明細書は、重合体およびこれを含む有機太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００３】
有機太陽電池は、光起電力効果（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｅｆｆｅｃｔ）を応用することで太陽エネルギーを直接電気エネルギーに変換できる素子である。太陽電池は、薄膜を構成する物質によって、無機太陽電池と、有機太陽電池とに分けられる。典型的な太陽電池は、無機半導体の結晶性シリコン（Ｓｉ）をドーピング（ｄｏｐｉｎｇ）してｐ−ｎ接合にしたものである。光を吸収して生じる電子と正孔はｐ−ｎ接合点まで拡散し、その電界によって加速されて電極に移動する。この過程の電力変換効率は、外部回路に与えられる電力と、太陽電池に入った太陽電力との比で定義され、現在標準化された仮想太陽照射条件で測定する時、２４％程度まで達成された。しかし、従来の無機太陽電池は、すでに経済性と材料上の需給において限界を見せているため、加工が容易かつ安価で多様な機能性を有する有機物半導体太陽電池が長期的な代替エネルギー源として注目されている。
【０００４】
太陽電池は、太陽エネルギーからできるだけ多くの電気エネルギーを出力できるように効率を高めることが重要である。このような太陽電池の効率を高めるためには、半導体の内部でできるだけ多くのエキシトンを生成することも重要であるが、生成された電荷を損失なく外部に引き出すことも重要である。電荷が損失する原因の一つが、生成された電子および正孔が再結合（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）によって消滅することである。生成された電子や正孔が損失なく電極に伝達されるための方法として多様な方法が提示されているが、ほとんどが追加の工程を必要とし、これによって製造費用が上昇する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国特許公開公報２０１４−００２５６２１号
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｔｗｏ−ｌａｙｅｒ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｃｅｌｌ（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，４８，１８３．１９９６年）
【非特許文献２】Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ  ｖｉａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｄｏｎｏｒ−Ａｃｃｅｐｔｏｒ  Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎｓ（Ｇ．Ｙｕ，Ｊ．Ｇａｏ，Ｊ．Ｃ．Ｈｕｍｍｅｌｅｎ，Ｆ．Ｗｕｄｌ，Ａ．Ｊ．Ｈｅｅｇｅｒ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２７０，１７８９．１９９５年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本明細書は、重合体およびこれを含む有機太陽電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書は、下記化学式１で表される第１単位；および下記化学式２で表される第２単位を含む重合体を提供する。
［化学式１］
【化１】
2019532146.tif 000003
［化学式２］
【化２】
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前記化学式１および２において、
ｄ１、ｄ２、ｘおよびｘ'は、それぞれ１または２であり、
前記ｄ１、ｄ２、ｘおよびｘ'がそれぞれ２の場合、括弧内の構造は、互いに同一または異なり、
Ｘ１およびＸ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＣＲＲ'、ＮＲ、Ｏ、ＳｉＲＲ'、ＰＲ、Ｓ、ＧｅＲＲ'、Ｓｅ、またはＴｅであり、
Ｙ１〜Ｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＣＲ"、Ｎ、ＳｉＲ"、Ｐ、またはＧｅＲ"であり、
ＸおよびＸ'は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＳまたはＳｅであり、
Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基であり、
Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の分枝鎖のアルキル基であり、
Ｇ１およびＧ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素であり、
Ｒ、Ｒ'およびＲ"は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
Ｄ１およびＤ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、下記構造の中から選択されるいずれか１つであり、
【化３】
2019532146.tif 000005
前記構造において、
Ｘ"、Ｘ"'およびＸ""は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＳまたはＳｅであり、
ＹおよびＹ'は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＣＲ"'、Ｎ、ＳｉＲ"'、Ｐ、またはＧｅＲ"'であり、
Ｇ１１〜Ｇ１８、Ｇ１０１およびＧ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素であり、
Ｒ"'は、水素；重水素；ハロゲン基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
ｇは、０または１である。
【０００９】
また、本明細書は、第１電極と、前記第１電極に対向して備えられる第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられ、光活性層を含む１層以上の有機物層とを含み、前記有機物層のうちの１層以上は、前述した重合体を含むものである有機太陽電池を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書の一実施態様に係る重合体は、コンジュゲーション長（ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ  ｌｅｎｇｔｈ）の増加に伴って広い領域の光を吸収することができ、これによって高くなる開放電圧を前記化学式１のＡｒ１およびＡｒ２により維持または向上させることができるので、高い効率の素子を提供することができる。
【００１１】
また、本明細書の一実施態様に係る重合体を含む有機太陽電池の製造に際して、常温で有機太陽電池を作製できるので、従来の有機太陽電池とは異なり、高温の熱処理および工程時間を必要とせず、時間および費用の面で経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本明細書の一実施態様に係る有機太陽電池を示す図である。
【図２】重合体１のＵＶ−ｖｉｓ吸収スペクトルを示すグラフである。
【図３】重合体１のＵＶ−ｖｉｓ吸収スペクトルを示すグラフである。
【図４】重合体１の循環電圧電流法（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ）グラフである。
【図５】実験例１−１〜１−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【図６】実験例２−１〜２−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【図７】実験例３−１〜３−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【図８】実験例４−１〜４−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【図９】実験例５−１〜５−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【図１０】実験例６−１〜６−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【図１１】実験例７−１〜７−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本明細書についてより詳細に説明する。
【００１４】
本明細書において、「単位」とは、単量体が重合体に含まれる繰り返し構造であって、単量体が重合によって重合体内に結合した構造を意味する。
【００１５】
本明細書において、「単位を含む」の意味は、重合体内の主鎖に含まれるという意味である。
【００１６】
本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
【００１７】
本明細書の一実施態様において、前記重合体は、前記化学式１で表される第１単位と、前記化学式２で表される第２単位とを含む。
【００１８】
本明細書のもう一つの実施態様において、前記重合体に含まれる１または２以上の化学式１で表される第１単位と、１または２以上の化学式２で表される第２単位とを含む。
【００１９】
本明細書において、前記重合体に含む第１単位および／または第２単位が２以上の場合、２以上の第１単位および／または第２単位は、互いに同一でも異なっていてもよい。前記複数の第１単位および／または第２単位を同一または異なるように調節することにより、素子の製造時に必要な重合体の溶解度および／または素子の寿命、効率特性などを調節することができる。
【００２０】
前記化学式１で表される第１単位は、アルコキシ基を含み、化学式２で表される第２単位は、フッ素および分枝鎖のアルキル基を含む。したがって、前記化学式１で表される第１単位と、前記化学式２で表される第２単位とを同時に含む場合には、重合体の溶解度が優れる。この場合、素子の製造時、時間および／または費用上経済的な利点がある。
【００２１】
また、本明細書の一実施態様に係る重合体は、コンジュゲーション長（ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ  ｌｅｎｇｔｈ）の増加に伴って広い領域の光を吸収することができ、これによって高くなる開放電圧を前記化学式１のＡｒ１およびＡｒ２のアルキルチェーンの変化により維持または向上させることができるので、高い効率の素子を提供することができる。
【００２２】
さらに、本明細書の一実施態様に係る重合体を含む有機太陽電池の製造に際して、常温で有機太陽電池を作製できるので、従来の有機太陽電池とは異なり、高温の熱処理および工程時間を必要とせず、時間および費用の面で経済的である。
【００２３】
また、本明細書の一実施態様において、前記−Ｏ−Ａｒ１と前記−Ｏ−Ａｒ２とを含む第１単位は、ＨＯＭＯエネルギー準位の値を高くし、Ｇ１およびＧ２を含む第２単位は、ＨＯＭＯエネルギー準位の値を低くする。したがって、第１単位と第２単位の比率を調節して、適切なＨＯＭＯエネルギー準位を調節して、高い有機太陽電池を実現することができる。
【００２４】
本明細書において、エネルギー準位は、エネルギーの大きさを意味するものである。したがって、真空準位からマイナス（−）方向にエネルギー準位が表示される場合にも、エネルギー準位は、当該エネルギー値の絶対値を意味すると解釈される。例えば、ＨＯＭＯエネルギー準位とは、真空準位から最高占有分子オービタル（ｈｉｇｈｅｓｔ  ｏｃｃｕｐｉｅｄ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｏｒｂｉｔａｌ）までの距離を意味する。また、ＬＵＭＯエネルギー準位とは、真空準位から最低非占有分子オービタル（ｌｏｗｅｓｔ  ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｏｒｂｉｔａｌ）までの距離を意味する。
【００２５】
また、前記ＨＯＭＯエネルギー準位の値を低くするという意味は、エネルギー準位の絶対値が大きくなることを意味し、ＨＯＭＯエネルギー準位の値を高くするという意味は、エネルギー準位の絶対値が小くなることを意味する。
【００２６】
前記置換基の例示は以下に説明するが、これに限定されるものではない。
【００２７】
前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合した水素原子が他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は、水素原子の置換される位置すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定せず、２以上置換される場合、２以上の置換基は、互いに同一でも異なっていてもよい。
【００２８】
本明細書において、「置換もしくは非置換の」という用語は、重水素；ハロゲン基；ニトリル基；ニトロ基；イミド基；アミド基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルチオキシ基；置換もしくは非置換のアリールチオキシ基；置換もしくは非置換のアルキルスルホキシ基；置換もしくは非置換のアリールスルホキシ基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアリール基；および置換もしくは非置換のヘテロ環基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換されているか、前記例示された置換基のうち２以上の置換基が連結された置換基で置換されるか、もしくはいずれの置換基も有しないことを意味する。例えば、「２以上の置換基が連結された置換基」は、ビフェニル基であってもよい。すなわち、ビフェニル基は、アリール基であってもよく、２個のフェニル基が連結された置換基と解釈されてもよい。
【００２９】
本明細書において、イミド基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜３０のものが好ましい。具体的には、下記の構造の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。
【化４】
2019532146.tif 000006
【００３０】
本明細書において、アミド基は、アミド基の窒素が水素、炭素数１〜３０の直鎖、分枝鎖もしくは環鎖アルキル基、または炭素数６〜３０のアリール基で１または２置換されていてもよい。具体的には、下記構造式の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。
【化５】
2019532146.tif 000007
【００３１】
本明細書において、ハロゲン基の例としては、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素がある。
【００３２】
本明細書において、前記アルキル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、１〜５０のものが好ましい。具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、１−メチル−ブチル、１−エチル−ブチル、ペンチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ヘキシル、ｎ−ヘキシル、１−メチルペンチル、２−メチルペンチル、４−メチル−２−ペンチル、３，３−ジメチルブチル、２−エチルブチル、ヘプチル、ｎ−ヘプチル、１−メチルヘキシル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、オクチル、ｎ−オクチル、ｔｅｒｔ−オクチル、１−メチルヘプチル、２−エチルヘキシル、２−プロピルペンチル、ｎ−ノニル、２，２−ジメチルヘプチル、１−エチル−プロピル、１，１−ジメチル−プロピル、イソヘキシル、２−メチルペンチル、４−メチルヘキシル、５−メチルヘキシルなどがあるが、これらに限定されない。
【００３３】
本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、炭素数３〜６０のものが好ましく、具体的には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、３−メチルシクロペンチル、２，３−ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、３−メチルシクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、２，３−ジメチルシクロヘキシル、３，４，５−トリメチルシクロヘキシル、４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどがあるが、これらに限定されない。
【００３４】
本明細書において、前記アルコキシ基は、直鎖、分枝鎖もしくは環鎖であってもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜２０のものが好ましい。具体的には、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｉ−プロピルオキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｎ−ペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ｎ−ヘキシルオキシ、３，３−ジメチルブチルオキシ、２−エチルブチルオキシ、ｎ−オクチルオキシ、ｎ−ノニルオキシ、ｎ−デシルオキシ、ベンジルオキシ、ｐ−メチルベンジルオキシなどになってもよいが、これらに限定されるものではない。
【００３５】
本明細書において、前記アルケニル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、２〜４０のものが好ましい。具体例としては、ビニル、１−プロペニル、イソプロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、３−メチル−１−ブテニル、１，３−ブタジエニル、アリル、１−フェニルビニル−１−イル、２−フェニルビニル−１−イル、２，２−ジフェニルビニル−１−イル、２−フェニル−２−（ナフチル−１−イル）ビニル−１−イル、２，２−ビス（ジフェニル−１−イル）ビニル−１−イル、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されない。
【００３６】
本明細書において、前記アリール基が単環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数６〜２５のものが好ましい。具体的には、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
【００３７】
本明細書において、前記アリール基が多環式アリール基の場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数１０〜２４のものが好ましい。具体的には、多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、クリセニル基、フルオレニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
【００３８】
本明細書において、前記フルオレニル基は置換されていてもよいし、隣接した置換基が互いに結合して環を形成してもよい。
【００３９】
前記フルオレニル基が置換される場合、
【化６】
2019532146.tif 000008
などになってもよい。ただし、これらに限定されるものではない。
【００４０】
本明細書において、ヘテロ環基は、炭素でない原子、異種原子を１以上含むものであって、具体的には、前記異種原子は、Ｏ、Ｎ、Ｓｉ、Ｓｅ、およびＳなどからなる群より選択される原子を１以上含むことができる。ヘテロ環基の炭素数は特に限定されないが、炭素数２〜６０のものが好ましい。ヘテロ環基の例としては、チオフェン基、フラン基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、トリアゾール基、ピリジル基、ビピリジル基、ピリミジル基、トリアジン基、アクリジル基、ピリダジン基、ピラジニル基、キノリニル基、キナゾリン基、キノキサリニル基、フタラジニル基、ピリドピリミジニル基、ピリドピラジニル基、ピラジノピラジニル基、イソキノリン基、インドール基、カルバゾール基、ベンズオキサゾール基、ベンズイミダゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラニル基、フェナントロリン基（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、チアジアゾリル基、フェノチアジニル基、およびジベンゾフラニル基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００４１】
本明細書において、アミン基は、炭素数は特に限定されないが、１〜３０のものが好ましい。アミン基は、Ｎ原子に、アリール基、アルキル基、アリールアルキル基、およびヘテロ環基などで置換されていてもよいし、アミン基の具体例としては、メチルアミン基、ジメチルアミン基、エチルアミン基、ジエチルアミン基、フェニルアミン基、ナフチルアミン基、ビフェニルアミン基、アントラセニルアミン基、９−メチル−アントラセニルアミン基、ジフェニルアミン基、フェニルナフチルアミン基、ジトリルアミン基、フェニルトリルアミン基、トリフェニルアミン基などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【００４２】
本明細書において、アリールオキシ基、アリールチオキシ基、およびアリールスルホキシ基中のアリール基は、前述したアリール基の例示と同じである。具体的には、アリールオキシ基としては、フェノキシ、ｐ−トリルオキシ、ｍ−トリルオキシ、３，５−ジメチル−フェノキシ、２，４，６−トリメチルフェノキシ、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ、３−ビフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、４−メチル−１−ナフチルオキシ、５−メチル−２−ナフチルオキシ、１−アントリルオキシ、２−アントリルオキシ、９−アントリルオキシ、１−フェナントリルオキシ、３−フェナントリルオキシ、９−フェナントリルオキシなどがあり、アリールチオキシ基としては、フェニルチオキシ基、２−メチルフェニルチオキシ基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオキシ基などがあり、アリールスルホキシ基としては、ベンゼンスルホキシ基、ｐ−トルエンスルホキシ基などがあるが、これらに限定されない。
【００４３】
本明細書において、アルキルチオキシ基およびアルキルスルホキシ基中のアルキル基は、前述したアルキル基の例示と同じである。具体的には、アルキルチオキシ基としては、メチルチオキシ基、エチルチオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオキシ基、ヘキシルチオキシ基、オクチルチオキシ基などがあり、アルキルスルホキシ基としては、メシル、エチルスルホキシ基、プロピルスルホキシ基、ブチルスルホキシ基などがあるが、これらに限定されない。
【００４４】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、Ｘ１は、Ｓである。
【００４５】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、Ｙ１は、Ｎである。
【００４６】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、Ｙ２は、Ｎである。
【００４７】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、ｄ１は、１である。
【００４８】
本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表される第１単位は、１種以上含まれる。
【００４９】
本明細書の一実施態様において、前記化学式１で表される第１単位は、下記化学式１−１で表される。
［化学式１−１］
【化７】
2019532146.tif 000009
前記化学式１−１において、
Ａｒ１、Ａｒ２およびＤ１は、前記化学式１で定義したものと同じである。
【００５０】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、Ｄ１は、下記構造の中から選択されるいずれか１つである。
【化８】
2019532146.tif 000010
前記構造において、
Ｘ"、Ｘ"'およびＸ""は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＳまたはＳｅであり、
ＹおよびＹ'は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＣＲ"'、Ｎ、ＳｉＲ"'、Ｐ、またはＧｅＲ"'であり、
Ｇ１１〜Ｇ１８、Ｇ１０１およびＧ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素であり、
Ｒ"'は、水素；重水素；ハロゲン基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
ｇは、０または１である。
【００５１】
前記構造において、Ｘ"、Ｘ"'およびＸ""は、Ｓである。
【００５２】
前記構造において、ＹおよびＹ'は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＣＲ"'である。
【００５３】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｄ１は、下記構造の中から選択されるいずれか１つである。
【化９】
2019532146.tif 000011
前記構造において、
Ｇ１１〜Ｇ１８、Ｇ１０１、Ｇ１０２およびＲ"'は、前述したものと同じである。
【００５４】
本明細書の一実施態様において、前記化学式１は、下記化学式１−２〜１−５のうちのいずれか１つで表される。
［化学式１−２］
【化１０】
2019532146.tif 000012
［化学式１−３］
【化１１】
2019532146.tif 000013
［化学式１−４］
【化１２】
2019532146.tif 000014
［化学式１−５］
【化１３】
2019532146.tif 000015
前記化学式１−２〜１−５において、
Ａｒ１およびＡｒ２は、前記化学式１で定義したものと同じであり、
Ｇ１１〜Ｇ１８、Ｇ１０１およびＧ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素であり、
Ｒ"'は、水素；重水素；ハロゲン基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
【００５５】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式２において、Ｘ２は、Ｓである。
【００５６】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式２において、Ｙ３は、Ｎである。
【００５７】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式２において、Ｙ４は、Ｎである。
【００５８】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式２において、Ｘは、Ｓである。
【００５９】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式２において、Ｘ'は、Ｓである。
【００６０】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式２において、ｄ２は、１である。
【００６１】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式２において、ｘは、１である。
【００６２】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式２において、ｘ'は、１である。
【００６３】
本明細書の一実施態様において、前記化学式２で表される第２単位は、１種以上含まれる。
【００６４】
本明細書の一実施態様において、前記化学式２で表される第２単位は、下記化学式２−１で表される。
［化学式２−１］
【化１４】
2019532146.tif 000016
前記化学式２−１において、
Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１、Ｇ２およびＤ２は、化学式２で定義したものと同じである。
【００６５】
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１において、前記Ｄ２は、下記構造の中から選択されるいずれか１つである。
【化１５】
2019532146.tif 000017
前記構造において、
Ｘ"、Ｘ"'およびＸ""は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＳまたはＳｅであり、
ＹおよびＹ'は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＣＲ"'、Ｎ、ＳｉＲ"'、Ｐ、またはＧｅＲ"'であり、
Ｇ１１〜Ｇ１８、Ｇ１０１およびＧ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素であり、
Ｒ"'は、水素；重水素；ハロゲン基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
ｇは、０または１である。
【００６６】
前記構造において、Ｘ"、Ｘ"'およびＸ""は、Ｓである。
【００６７】
前記構造において、ＹおよびＹ'は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、ＣＲ"'である。
【００６８】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｄ２は、下記構造の中から選択されるいずれか１つである。
【化１６】
2019532146.tif 000018
前記構造において、
Ｇ１１〜Ｇ１８、Ｇ１０１、Ｇ１０２およびＲ"'は、前述したものと同じである。
【００６９】
本明細書の一実施態様において、前記化学式２は、下記化学式２−２〜２−５のうちのいずれか１つで表される。
［化学式２−２］
【化１７】
2019532146.tif 000019
［化学式２−３］
【化１８】
2019532146.tif 000020
［化学式２−４］
【化１９】
2019532146.tif 000021
［化学式２−５］
【化２０】
2019532146.tif 000022
前記化学式２−２〜２−５において、
Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１およびＧ２は、化学式２で定義したものと同じであり、
Ｇ１１〜Ｇ１８、Ｇ１０１およびＧ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素であり、
Ｒ"'は、水素；重水素；ハロゲン基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基である。
【００７０】
本明細書の一実施態様において、化学式２のｄ２、ｘおよびｘ'が１でかつ、化学式１のｄ１が１の場合には、分子の回転を防止し、ＸおよびＸ'のＳとＧ１、Ｇ２のハロゲン基、または化学式１のＯ原子と互いに相互作用（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）により平面性が増加できる。
【００７１】
本明細書の一実施態様において、前記第１単位および第２単位を含む重合体は、交互重合体である。
【００７２】
もう一つの実施態様において、前記第１単位および第２単位を含む重合体は、ランダム重合体である。
【００７３】
本明細書の一実施態様において、前記重合体は、下記化学式４または５で表される単位を含む。
［化学式４］
【化２１】
2019532146.tif 000023
［化学式５］
【化２２】
2019532146.tif 000024
前記化学式４および５において、
Ａは、前記化学式１で表される第１単位であり、
Ｂは、前記化学式２で表される第２単位であり、
ｌは、モル分率であって０＜ｌ＜１であり、
ｍは、モル分率であって０＜ｍ＜１であり、
ｌ＋ｍ＝１であり、
ｎは、単位の繰り返し数であって１〜１０，０００の整数である。
【００７４】
本明細書において、前記化学式４で表される単位を含む重合体は、第１単位および第２単位のみからなる単位を含むもので交互重合体を構成することができる。
【００７５】
本明細書において、前記化学式５で表される単位を含む重合体は、第１単位および第２単位のみからなる単位を含むものでランダム重合体を構成することができ、ｌおよびｍのモル分率に応じて、第１単位および第２単位の含有量を調節することができる。
【００７６】
本明細書の一実施態様において、前記化学式４で表される単位は、下記化学式４−１〜４−１６のうちのいずれか１つで表される。
【００７７】
もう一つの実施態様において、前記化学式５で表される単位は、下記化学式５−１〜５−１６のうちのいずれか１つで表される。
【００７８】
本明細書の一実施態様において、前記重合体は、下記化学式４−１〜４−１６および５−１〜５−１６のうちのいずれか１つで表される単位を含む。
［化学式４−１］
【化２３】
2019532146.tif 000025
［化学式４−２］
【化２４】
2019532146.tif 000026
［化学式４−３］
【化２５】
2019532146.tif 000027
［化学式４−４］
【化２６】
2019532146.tif 000028
［化学式４−５］
【化２７】
2019532146.tif 000029
［化学式４−６］
【化２８】
2019532146.tif 000030
［化学式４−７］
【化２９】
2019532146.tif 000031
［化学式４−８］
【化３０】
2019532146.tif 000032
［化学式４−９］
【化３１】
2019532146.tif 000033
［化学式４−１０］
【化３２】
2019532146.tif 000034
［化学式４−１１］
【化３３】
2019532146.tif 000035
［化学式４−１２］
【化３４】
2019532146.tif 000036
［化学式４−１３］
【化３５】
2019532146.tif 000037
［化学式４−１４］
【化３６】
2019532146.tif 000038
［化学式４−１５］
【化３７】
2019532146.tif 000039
［化学式４−１６］
【化３８】
2019532146.tif 000040
［化学式５−１］
【化３９】
2019532146.tif 000041
［化学式５−２］
【化４０】
2019532146.tif 000042
［化学式５−３］
【化４１】
2019532146.tif 000043
［化学式５−４］
【化４２】
2019532146.tif 000044
［化学式５−５］
【化４３】
2019532146.tif 000045
［化学式５−６］
【化４４】
2019532146.tif 000046
［化学式５−７］
【化４５】
2019532146.tif 000047
［化学式５−８］
【化４６】
2019532146.tif 000048
［化学式５−９］
【化４７】
2019532146.tif 000049
［化学式５−１０］
【化４８】
2019532146.tif 000050
［化学式５−１１］
【化４９】
2019532146.tif 000051
［化学式５−１２］
【化５０】
2019532146.tif 000052
［化学式５−１３］
【化５１】
2019532146.tif 000053
［化学式５−１４］
【化５２】
2019532146.tif 000054
［化学式５−１５］
【化５３】
2019532146.tif 000055
［化学式５−１６］
【化５４】
2019532146.tif 000056
前記化学式４−１〜４−１６および５−１〜５−１６において、
Ａｒ１およびＡｒ２は、前記化学式１で定義したものと同じであり、
Ｒ１、Ｒ２、Ｇ１およびＧ２は、前記化学式２で定義したものと同じであり、
Ｇ１１〜Ｇ１８、Ｇ１０１およびＧ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素であり、
Ｒ"'は、水素；重水素；ハロゲン基；ヒドロキシ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
ｌは、モル分率であって０＜ｌ＜１であり、
ｍは、モル分率であって０＜ｍ＜１であり、
ｌ＋ｍ＝１であり、
ｎは、単位の繰り返し数であって１〜１０，０００の整数である。
【００７９】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基である。
【００８０】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、炭素数１〜３０の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基である。
【００８１】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１およびＡｒ２は、置換もしくは非置換のドデシル基である。
【００８２】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１およびＡｒ２は、ドデシル基である。
【００８３】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１は、ドデシル基である。
【００８４】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ２は、ドデシル基である。
【００８５】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ１は、ｎ−ドデシル基である。
【００８６】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ａｒ２は、ｎ−ドデシル基である。
【００８７】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｇ１およびＧ２は、水素である。
【００８８】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｇ１およびＧ２は、フッ素である。
【００８９】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｇ１は、水素であり、Ｇ２は、フッ素である。
【００９０】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｇ１は、フッ素であり、Ｇ１は、水素である。
【００９１】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、分枝鎖のアルキル基である。
【００９２】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、炭素数３〜３０の分枝鎖のアルキル基である。
【００９３】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１およびＲ２は、置換もしくは非置換の２−デシルテトラデシル基である。
【００９４】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１およびＲ２は、２−デシルテトラデシル基である。
【００９５】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１は、２−デシルテトラデシル基である。
【００９６】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ２は、２−デシルテトラデシル基である。
【００９７】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｇ１１〜Ｇ１４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素である。
【００９８】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｇ１１〜Ｇ１４のうちの２つは、フッ素であり、残りは、水素である。
【００９９】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｇ１２およびＧ１３は、フッ素である。
【０１００】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｇ１１およびＧ１４は、水素である。
【０１０１】
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｇ１５〜Ｇ１８、Ｇ１０１およびＧ１０２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素である。
【０１０２】
本明細書の一実施態様によれば、Ｒ"'は、水素である。
【０１０３】
本明細書の一実施態様において、前記重合体は、下記化学式５−１−１、５−５−１、５−１１−１、および５−１６−１のうちのいずれか１つで表される単位を含む。
［化学式５−１−１］
【化５５】
2019532146.tif 000057
［化学式５−５−１］
【化５６】
2019532146.tif 000058
［化学式５−１１−１］
【化５７】
2019532146.tif 000059
［化学式５−１６−１］
【化５８】
2019532146.tif 000060
前記化学式５−１−１、５−５−１、５−１１−１および５−１６−１において、
ｌは、モル分率であって０＜ｌ＜１であり、
ｍは、モル分率であって０＜ｍ＜１であり、
ｌ＋ｍ＝１であり、
ｎは、単位の繰り返し数であって１〜１０，０００の整数である。
【０１０４】
本明細書の一実施態様において、前記ｌは、０．５である。
【０１０５】
本明細書の一実施態様において、前記ｍは、０．５である。
【０１０６】
本明細書の一実施態様において、前記ＨＯＭＯエネルギー準位は、５ｅＶ〜５．９ｅＶである。
【０１０７】
本明細書において、前記ＨＯＭＯエネルギー準位の測定は、電気化学的方法であるサイクリックボルタンメトリー（ｃｙｃｌｉｃ  ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ）でＨＯＭＯエネルギー準位を測定し、ＬＵＭＯエネルギー準位はＨＯＭＯエネルギーでＵＶエッジ（ｅｄｇｅ）から出たエネルギーバンドギャップの差で測定した。
【０１０８】
具体的には、サイクリックボルタンメトリー（ｃｙｃｌｉｃ  ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ）は、カーボン電極の作業（Ｗｏｒｋｉｎｇ）電極、基準（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）電極、白金板のカウンター（Ｃｏｕｎｔｅｒ）電極からなり、電位を時間によって一定の速度で上昇下降させながら電極に流れる電流を測定する方法である。ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯの計算式は以下の通りである。
【０１０９】
［式］
ＨＯＭＯ（ｏｒ  ＬＵＭＯ）（ｅＶ）＝−４．８−（Ｅｏｎｓｅｔ−Ｅ１／２（Ｆｅｒｒｏｃｅｎｅ））
【０１１０】
本明細書の一実施態様において、前記重合体は、クロロベンゼンに対する溶解度が０．１ｗｔ％〜２０ｗｔ％である。前記溶解度の測定は、常温で測定された値を意味することができる。
【０１１１】
本明細書の一つの実施態様において、前記重合体の末端基は、トリフルオロ−ベンゼン基（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏ−ｂｅｎｚｅｎｅ）および／または４−ブロモジフェニルエーテル（４−Ｂｒｏｍｏｄｉｐｈｅｎｙｌ  ｅｔｈｅｒ）を使用するが、一般的に公知の末端基を当業者の必要に応じて変更して使用してもよいし、これを限定しない。
【０１１２】
本明細書の一実施態様によれば、前記重合体の数平均分子量は、５，０００ｇ／ｍｏｌ〜１，０００，０００ｇ／ｍｏｌが好ましい。
【０１１３】
本明細書の一実施態様によれば、前記重合体は、１〜１０の分子量分布を有することができる。好ましくは、前記重合体は、１〜３の分子量分布を有する。
【０１１４】
また、一定以上の溶解度を有することで溶液塗布法の適用を有利にするために、数平均分子量は、１００，０００ｇ／ｍｏｌ以下であることが好ましい。
【０１１５】
本明細書に係る重合体は、多段階の化学反応で製造することができる。アルキル化反応、グリニャール（Ｇｒｉｇｎａｒｄ）反応、スズキ（Ｓｕｚｕｋｉ）カップリング反応、およびスティル（Ｓｔｉｌｌｅ）カップリング反応などによりモノマーを製造した後、スティルカップリング反応などの炭素−炭素カップリング反応により最終重合体を製造することができる。導入しようとする置換基がボロン酸（ｂｏｒｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）またはボロン酸エステル（ｂｏｒｏｎｉｃ  ｅｓｔｅｒ）化合物の場合には、スズキカップリング反応により製造することができ、導入しようとする置換基がトリブチルチン（ｔｒｉｂｕｔｙｌｔｉｎ）またはトリメチルチン（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｔｉｎ）化合物の場合には、スティルカップリング反応により製造することができるが、これに限定されるものではない。
【０１１６】
本明細書の一実施態様において、第１電極と、前記第１電極に対向して備えられる第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に備えられ、光活性層を含む１層以上の有機物層を含み、前記有機物層のうちの１層以上は、前記重合体を含むものである有機太陽電池を提供する。
【０１１７】
本明細書において、ある部材が他の部材の「上に」位置しているとする時、これは、ある部材が他の部材に接している場合のみならず、２つの部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。
【０１１８】
本明細書の一実施態様に係る有機太陽電池は、第１電極、光活性層、および第２電極を含む。前記有機太陽電池は、基板、正孔輸送層、および／または電子輸送層がさらに含まれてもよい。
【０１１９】
本明細書の一実施態様において、前記有機太陽電池が外部光源から光子を受けると、電子供与体と電子受容体との間で電子と正孔が発生する。発生した正孔は、電子ドナー層を介して陽極に輸送される。
【０１２０】
本明細書の一実施態様において、前記有機物層は、正孔輸送層、正孔注入層、または正孔輸送および正孔注入を同時に行う層を含み、前記正孔輸送層、正孔注入層、または正孔輸送および正孔注入を同時に行う層は、前記重合体を含む。
【０１２１】
もう一つの実施態様において、前記有機物層は、電子注入層、電子輸送層、または電子注入および電子輸送を同時に行う層を含み、前記電子注入層、電子輸送層、または電子注入および電子輸送を同時に行う層は、前記重合体を含む。
【０１２２】
図１は、本明細書の一実施態様に係る有機太陽電池を示す図である。
【０１２３】
本明細書の一実施態様において、前記有機太陽電池が外部光源から光子を受けると、電子供与体と電子受容体との間で電子と正孔が発生する。発生した正孔は、電子ドナー層を介して陽極に輸送される。
【０１２４】
本明細書の一実施態様において、前記有機太陽電池は、付加的な有機物層をさらに含んでもよい。前記有機太陽電池は、様々な機能を同時に有する有機物を用いて有機物層の数を減少させることができる。
【０１２５】
本明細書の一実施態様において、前記第１電極は、アノードであり、前記第２電極は、カソードである。もう一つの実施態様において、前記第１電極は、カソードであり、前記第２電極は、アノードである。
【０１２６】
本明細書の一実施態様において、有機太陽電池は、カソード、光活性層、およびアノードの順に配列されてもよく、アノード、光活性層、およびカソードの順に配列されてもよいが、これに限定されない。
【０１２７】
もう一つの実施態様において、前記有機太陽電池は、アノード、正孔輸送層、光活性層、電子輸送層、およびカソードの順に配列されてもよく、カソード、電子輸送層、光活性層、正孔輸送層、およびアノードの順に配列されてもよいが、これに限定されない。
【０１２８】
本明細書の一実施態様において、前記有機太陽電池は、ノーマル（Ｎｏｒｍａｌ）構造である。前記ノーマル構造は、基板上にアノードが形成されることを意味することができる。具体的には、本明細書の一実施態様によれば、前記有機太陽電池がノーマル構造の場合、基板上に形成される第１電極がアノードであってもよい。
【０１２９】
本明細書の一実施態様において、前記有機太陽電池は、インバーテッド（Ｉｎｖｅｒｔｅｄ）構造である。前記インバーテッド構造は、基板上にカソードが形成されることを意味することができる。具体的には、本明細書の一実施態様によれば、前記有機太陽電池がインバーテッド構造の場合、基板上に形成される第１電極がカソードであってもよい。
【０１３０】
本明細書の一実施態様において、前記有機太陽電池は、タンデム（ｔａｎｄｅｍ）構造である。この場合、前記有機太陽電池は、２層以上の光活性層を含むことができる。本明細書の一実施態様に係る有機太陽電池は、光活性層が１層または２層以上であってもよい。
【０１３１】
もう一つの実施態様において、バッファー層が光活性層と正孔輸送層との間または光活性層と電子輸送層との間に備えられる。この時、正孔注入層がアノードと正孔輸送層との間にさらに備えられてもよい。また、電子注入層がカソードと電子輸送層との間にさらに備えられてもよい。
【０１３２】
本明細書の一実施態様において、前記光活性層は、電子供与体および受容体からなる群より選択される１または２以上を含み、前記電子供与体は、前記重合体を含む。
【０１３３】
本明細書の一実施態様において、前記電子受容体物質は、フラーレン、フラーレン誘導体、バソクプロイン、半導体性元素、半導体性化合物、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されてもよい。具体的には、フラーレン（ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ）、フラーレン誘導体（ＰＣＢＭ（（６，６）−ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ−ｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒ、（６，６）−ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ７１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ−ｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒ）、またはＰＣＢＣＲ（（６，６）−ｐｈｅｎｙｌ−Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ  ａｃｉｄ−ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｙｌ  ｅｓｔｅｒ）、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）ＰＢＩ（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）、およびＰＴＣＢＩ（３，４，９，１０−ｐｅｒｙｌｅｎｅ−ｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ｂｉｓ−ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）からなる群より選択される１または２以上の化合物である。
【０１３４】
本明細書の一実施態様において、前記電子供与体および電子受容体は、バルクヘテロジャンクション（ＢＨＪ）を構成する。
【０１３５】
バルクヘテロジャンクションとは、光活性層において電子供与体物質と電子受容体物質とが互いに混合されていることを意味する。
【０１３６】
本明細書の一実施態様において、前記光活性層は、添加剤をさらに含む。
【０１３７】
本明細書の一実施態様において、前記添加剤の分子量は、５０ｇ／ｍｏｌ〜１０００ｇ／ｍｏｌである。
【０１３８】
もう一つの実施態様において、前記添加剤の沸点は、３０℃〜３００℃の有機物である。
【０１３９】
本明細書において、有機物とは、炭素原子を少なくとも１以上含む物質を意味する。
【０１４０】
一つの実施態様において、前記添加剤は、１，８−ジヨードオクタン（ＤＩＯ：１，８−ｄｉｉｏｄｏｏｃｔａｎｅ）、１−クロロナフタレン（１−ＣＮ：１−ｃｈｌｏｒｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）、ジフェニルエーテル（ＤＰＥ：ｄｉｐｈｅｎｙｌｅｔｈｅｒ）、オクタンジチオール（ｏｃｔａｎｅ  ｄｉｔｈｉｏｌ）、およびテトラブロモチオフェン（ｔｅｔｒａｂｒｏｍｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）からなる群より選択される添加剤のうちの１または２種の添加剤をさらに含んでもよい。
【０１４１】
有機太陽電池において、エキシトンの円滑な分離と分離された電荷の効果的な輸送のためには、電子供与体と受容体との間の界面を最大限に増加させるが、適当な相分離により電子供与体と受容体の連続的通路を確保して、モルフォロジーの向上を誘導することが要求される。
【０１４２】
本明細書の一実施態様により、添加剤を活性層に導入することにより、高分子とフラーレン誘導体の添加剤に対する選択的溶解度および溶媒と添加剤の沸点の差で誘導される効果的な相分離を誘導することができる。また、電子受容体物質や電子供与体物質を架橋化させてモルフォロジーを固定させて相分離が起こらないようにすることができ、電子供与体物質の分子構造の変化によってもモルフォロジーをコントロールすることができる。
【０１４３】
追加的に、電子供与体物質の立体規則性の制御によるモルフォロジーの向上だけでなく、高温での熱処理といった後処理によりモルフォロジーを向上させることができる。これは、本明細書の一実施態様に係る重合体の配向および結晶化を誘導することができ、光活性層の粗さを増加させて、電極と接触を容易にして効果的な電荷の移動を誘導することができる。
【０１４４】
本明細書の一実施態様において、前記光活性層は、ｎ型有機物層およびｐ型有機物層を含む二層薄膜（ｂｉｌａｙｅｒ）構造であり、前記ｐ型有機物層は、前記重合体を含む。
【０１４５】
本明細書において、前記基板は、透明性、表面平滑性、取り扱い容易性および防水性に優れたガラス基板または透明プラスチック基板になってもよいが、これに限定されず、有機太陽電池に通常用いられる基板であれば制限はない。具体的には、ガラスまたはＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）などがあるが、これらに限定されるものではない。
【０１４６】
前記アノード電極は、透明で導電性に優れた物質になってもよいが、これに限定されない。バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属、またはこれらの合金；亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような金属酸化物；ＺｎＯ：ＡｌまたはＳｎＯ２：Ｓｂのような金属と酸化物との組み合わせ；ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ［３，４−（エチレン−１，２−ジオキシ）チオフェン］（ＰＥＤＯＴ）、ポリピロールおよびポリアニリンのような導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
【０１４７】
前記アノード電極の形成方法は特に限定されないが、例えば、スパッタリング、Ｅ−ビーム、熱蒸着、スピンコーティング、スクリーンプリンティング、インクジェットプリンティング、ドクターブレード、またはグラビアプリンティング法を用いて、基板の一面に塗布されるか、フィルム形態にコーティングされることにより形成される。
【０１４８】
前記アノード電極を基板上に形成する場合、これは、洗浄、水分除去および親水性改質過程を経ることができる。
【０１４９】
例えば、パターニングされたＩＴＯ基板を、洗浄剤、アセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次に洗浄した後、水分除去のために、加熱板で、１００℃〜１５０℃で１〜３０分間、好ましくは１２０℃で１０分間乾燥し、基板が完全に洗浄されると、基板表面を親水性に改質する。
【０１５０】
前記のような表面改質により接合表面電位を光活性層の表面電位に適した水準に維持することができる。また、改質時、アノード電極上に高分子薄膜の形成が容易になり、薄膜の品質が向上することもできる。
【０１５１】
アノード電極の前処理技術としては、ａ）平行平板型放電を利用した表面酸化法、ｂ）真空状態でＵＶ紫外線を用いて生成されたオゾンにより表面を酸化する方法、およびｃ）プラズマによって生成された酸素ラジカルを用いて酸化する方法などがある。
【０１５２】
アノード電極または基板の状態によって、前記方法のうちの１つを選択することができる。ただし、どの方法を利用しても、共通して、アノード電極または基板表面の酸素離脱を防止し、水分および有機物の残留を最大限に抑制することが好ましい。この時、前処理の実質的な効果を極大化することができる。
【０１５３】
具体例として、ＵＶを用いて生成されたオゾンにより表面を酸化する方法を利用することができる。この時、超音波洗浄後、パターニングされたＩＴＯ基板を加熱板（ｈｏｔ  ｐｌａｔｅ）でベーク（ｂａｋｉｎｇ）してよく乾燥させた後、チャンバに投入し、ＵＶランプを作用させて、酸素ガスがＵＶ光と反応して発生するオゾンによってパターニングされたＩＴＯ基板を洗浄することができる。
【０１５４】
しかし、本明細書におけるパターニングされたＩＴＯ基板の表面改質方法は特に限定させる必要はなく、基板を酸化させる方法であればいかなる方法でも構わない。
【０１５５】
前記カソード電極は、仕事関数の小さい金属になってもよいが、これに限定されない。具体的には、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズおよび鉛のような金属、またはこれらの合金；ＬｉＦ／Ａｌ、ＬｉＯ２／Ａｌ、ＬｉＦ／Ｆｅ、Ａｌ：Ｌｉ、Ａｌ：ＢａＦ２、Ａｌ：ＢａＦ２：Ｂａのような多層構造の物質になってもよいが、これに限定されるものではない。
【０１５６】
前記カソード電極は、５×１０−７ｔｏｒｒ以下の真空度を示す熱蒸着器の内部で蒸着されて形成されるが、この方法にのみ限定されるものではない。
【０１５７】
前記正孔輸送層および／または電子輸送層物質は、光活性層で分離された電子と正孔を電極に効率的に伝達させる役割を担い、物質を特に制限しない。
【０１５８】
前記正孔輸送層物質は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）−ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）；バナジウム酸化物（Ｖ２Ｏ５）；ニッケル酸化物（ＮｉＯ）；およびタングステン酸化物（ＷＯｘ）などになってもよいが、これらにのみ限定されるものではない。
【０１５９】
前記電子輸送層物質は、電子抽出金属酸化物（ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅｓ）になってもよいし、具体的には、８−ヒドロキシキノリンの金属錯体；Ａｌｑ３を含む錯体；Ｌｉｑを含む金属錯体；ＬｉＦ；Ｃａ；チタン酸化物（ＴｉＯｘ）；亜鉛酸化物（ＺｎＯ）；およびセシウムカーボネート（Ｃｓ２ＣＯ３）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）などになってもよいが、これらにのみ限定されるものではない。
【０１６０】
光活性層は、電子供与体および／または電子受容体のような光活性物質を有機溶媒に溶解させた後、溶液をスピンコーティング、ディップコーティング、スクリーンプリンティング、スプレーコーティング、ドクターブレード、ブラシペインティングなどの方法で形成することができるが、これらの方法にのみ限定されるものではない。
【０１６１】
以下、本明細書を具体的に説明するために実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本明細書に係る実施例は種々の異なる形態に変形可能であり、本明細書の範囲が以下に詳述する実施例に限定されると解釈されない。本明細書の実施例は、当業界における平均的な知識を有する者に本明細書をより完全に説明するために提供されるものである。
【０１６２】
製造例１．重合体の製造
【化５９】
2019532146.tif 000061
【０１６３】
綺麗に乾燥した５ｍＬのマイクロウェーブバイアルに、化合物ａ−１、ａ−２およびａ−３、Ｐｄ２（ｄｂａ）３（３ｍｏｌ％）およびトリ−（ｏ−トリル）ホスフィン（ｔｒｉ−（ｏ−ｔｏｌｙｌ）ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）（６ｍｏｌ％）を添加した後、無水クロロベンゼン５ｍｌを添加した。生成された反応混合物をマイクロウェーブ反応器で、１３０℃で１００分間加熱した。ブロモベンゾトリフルオライド（Ｂｒ−Ｂｅｎｚｏｔｒｉｆｌｕｏｒｉｄｅ）０．５ｍＬを前記溶液に加えた後、生成された溶液を２０分間さらに撹拌した後、室温に冷却させた。その後、混合物を１００ｍＬのメタノールに注いだ。沈殿した重合体を濾過して得た。収集された重合体をメタノール、アセトンヘキサン、およびクロロホルムの順にソックスレー（ｓｏｘｈｌｅｔ）抽出した。クロロホルム抽出物を濃縮させた後、メタノールに注いで重合体を沈殿させた。沈殿した重合体を再び濾過して得て、真空下、一晩乾燥させた。紫色−黒色の光沢を有する精製された重合体１（１２０ｍｇ、２８％）を得た。
【０１６４】
ＧＰＣ分析：Ｍｎ＝２８，６４１ｇ／ｍｏｌ、ＰＤＩ＝１．９８
【０１６５】
図２は、重合体１をクロロベンゼンに溶かした溶液のＵＶ−Ｖｉｓ吸光スペクトルであり、図３は、重合体１をクロロベンゼンに溶かして作ったフィルムサンプルのＵＶ−Ｖｉｓ吸光スペクトルでＵＶ−Ｖｉｓ吸光スペクトル（ＵＶ−Ｖｉｓ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を用いて分析した。
【０１６６】
図４は、重合体１の循環電圧電流法（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ）グラフである。
【０１６７】
また、前記図２〜４による重合体１の分析結果は下記表１の通りである。
【表１】
2019532146.tif 000062
【０１６８】
前記表１中、λｍａｘは最大吸収波長、λｅｄｇｅは吸収端、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｇｏｐｔは光学バンドギャップを意味する。
【０１６９】
実験例１−１．有機太陽電池の製造
前記重合体１とＰＣ７１ＢＭとを１：１でクロロベンゼン（Ｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ、ＣＢ）に溶かして複合溶液（ｃｏｍｐｏｓｉｔ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を製造した。この時、濃度は４ｗｔ％に調節し、有機太陽電池はＩＴＯ／ＺｎＯ  ＮＰ／光活性層／ＭｏＯ３／Ａｇのインバーテッド構造にした。
【０１７０】
ＩＴＯはバータイプ（ｂａｒ  ｔｙｐｅ）で、１．５ｃｍ×１．５ｃｍコーティングされたガラス基板（１１．５Ω／□）は蒸留水、アセトン、２−プロパノールを用いて超音波洗浄し、ＩＴＯ表面を１０分間オゾン処理した後、ＺｎＯ  ＮＰ（ＺｎＯ  ｎａｎｏｇｒａｄｅ  Ｎ−１０  ２．５ｗｔ％  ｉｎ  １−ｂｕｔａｎｏｌ、０．４５μｍのＰＴＦＥにフィルタリング）を作り、このＺｎＯ  ＮＰ溶液を４０００ｒｐｍで４０秒間スピンコーティング（ｓｐｉｎ−ｃｏａｔｉｎｇ）した後、８０℃で１０分間熱処理し、残っている溶媒を除去して電子輸送層を完成した。光活性層のコーティングのために、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液を７０℃、７００ｒｐｍで２５秒間スピンコーティングした。熱蒸着器でＭｏＯ３を０．２Å／ｓの速度で１０−７Ｔｏｒｒで１０ｎｍの厚さに熱蒸着して正孔輸送層を製造した。前記順に製造後、熱蒸着器の内部でＡｇを１Å／ｓの速度で１００ｎｍ蒸着して、逆方向構造の有機太陽電池を製造した。
【０１７１】
実験例１−２．有機太陽電池の製造
前記実験例１−１において、光活性層のコーティングのために、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液を７００ｒｐｍの代わりに１０００ｒｐｍでスピンコーティングしたことを除き、実験例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１７２】
実験例１−３．有機太陽電池の製造
前記実験例１−１において、光活性層のコーティングのために、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液を７００ｒｐｍの代わりに１５００ｒｐｍでスピンコーティングしたことを除き、実験例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１７３】
実験例１−４．有機太陽電池の製造
前記実験例１−１において、光活性層のコーティングのために、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液を７００ｒｐｍの代わりに２０００ｒｐｍでスピンコーティングしたことを除き、実験例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１７４】
前記実験例１−１〜１−４で製造された有機太陽電池の光電変換特性を１００ｍＷ／ｃｍ２（ＡＭ１．５）の条件で測定し、下記表２にその結果を示した。
【表２】
2019532146.tif 000063
【０１７５】
図５は、実験例１−１〜１−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【０１７６】
実験例２−１．有機太陽電池の製造
前記重合体１とＰＣ７１ＢＭとを１：２でクロロベンゼン（Ｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ、ＣＢ）に溶かして複合溶液（ｃｏｍｐｏｓｉｔ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を製造した。この時、濃度は４ｗｔ％に調節し、有機太陽電池はＩＴＯ／ＺｎＯ  ＮＰ／光活性層／ＭｏＯ３／Ａｇのインバーテッド構造にした。
【０１７７】
ＩＴＯはバータイプ（ｂａｒ  ｔｙｐｅ）で、１．５ｃｍ×１．５ｃｍコーティングされたガラス基板（１１．５Ω／□）は蒸留水、アセトン、２−プロパノールを用いて超音波洗浄し、ＩＴＯ表面を１０分間オゾン処理した後、ＺｎＯ  ＮＰ（ＺｎＯ  ｎａｎｏｇｒａｄｅ  Ｎ−１０  ２．５ｗｔ％  ｉｎ  １−ｂｕｔａｎｏｌ、０．４５μｍのＰＴＦＥにフィルタリング）を作り、このＺｎＯ  ＮＰ溶液を４０００ｒｐｍで４０秒間スピンコーティング（ｓｐｉｎ−ｃｏａｔｉｎｇ）した後、８０℃で１０分間熱処理し、残っている溶媒を除去して電子輸送層を完成した。光活性層のコーティングのために、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液を７０℃、７００ｒｐｍで２５秒間スピンコーティングした。熱蒸着器でＭｏＯ３を０．２Å／ｓの速度で１０−７Ｔｏｒｒで１０ｎｍの厚さに熱蒸着して正孔輸送層を製造した。前記順に製造後、熱蒸着器の内部でＡｇを１Å／ｓの速度で１００ｎｍ蒸着して、逆方向構造の有機太陽電池を製造した。
【０１７８】
実験例２−２．有機太陽電池の製造
前記実験例２−１において、光活性層のコーティングのために、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液を７００ｒｐｍの代わりに１０００ｒｐｍでスピンコーティングしたことを除き、実験例２−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１７９】
実験例２−３．有機太陽電池の製造
前記実験例２−１において、光活性層のコーティングのために、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液を７００ｒｐｍの代わりに１５００ｒｐｍでスピンコーティングしたことを除き、実験例２−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１８０】
実験例２−４．有機太陽電池の製造
前記実験例２−１において、光活性層のコーティングのために、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液を７００ｒｐｍの代わりに２０００ｒｐｍでスピンコーティングしたことを除き、実験例２−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１８１】
前記実験例２−１〜２−４で製造された有機太陽電池の光電変換特性を１００ｍＷ／ｃｍ２（ＡＭ１．５）の条件で測定し、下記表３にその結果を示した。
【表３】
2019532146.tif 000064
【０１８２】
図６は、実験例２−１〜２−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【０１８３】
実験例３−１．有機太陽電池の製造
前記実験例１−１において、前記重合体１とＰＣ７１ＢＭとを１：１の代わりに１：３でクロロベンゼン（Ｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ、ＣＢ）に溶かして複合溶液（ｃｏｍｐｏｓｉｔ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を製造したことを除き、実験例１−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１８４】
実験例３−２．有機太陽電池の製造
前記実験例１−２において、前記重合体１とＰＣ７１ＢＭとを１：１の代わりに１：３でクロロベンゼン（Ｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ、ＣＢ）に溶かして複合溶液（ｃｏｍｐｏｓｉｔ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を製造したことを除き、実験例１−２と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１８５】
実験例３−３．有機太陽電池の製造
前記実験例１−３において、前記重合体１とＰＣ７１ＢＭとを１：１の代わりに１：３でクロロベンゼン（Ｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ、ＣＢ）に溶かして複合溶液（ｃｏｍｐｏｓｉｔ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を製造したことを除き、実験例１−３と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１８６】
実験例３−４．有機太陽電池の製造
前記実験例１−４において、前記重合体１とＰＣ７１ＢＭをと１：１の代わりに１：３でクロロベンゼン（Ｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ、ＣＢ）に溶かして複合溶液（ｃｏｍｐｏｓｉｔ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を製造したことを除き、実験例１−４と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１８７】
前記実験例３−１〜３−４で製造された有機太陽電池の光電変換特性を１００ｍＷ／ｃｍ２（ＡＭ１．５）の条件で測定し、下記表４にその結果を示した。
【表４】
2019532146.tif 000065
【０１８８】
図７は、実験例３−１〜３−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【０１８９】
実験例４−１．有機太陽電池の製造
前記実験例２−１において、前記重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液（ｃｏｍｐｏｓｉｔ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を４ｗｔ％の代わりに２ｗｔ％で製造したことを除き、実験例２−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１９０】
実験例４−２．有機太陽電池の製造
前記実験例２−２において、前記重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液（ｃｏｍｐｏｓｉｔ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を４ｗｔ％の代わりに２ｗｔ％で製造したことを除き、実験例２−２と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１９１】
実験例４−３．有機太陽電池の製造
前記実験例２−３において、前記重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液（ｃｏｍｐｏｓｉｔ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を４ｗｔ％の代わりに２ｗｔ％で製造したことを除き、実験例２−３と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１９２】
実験例４−４．有機太陽電池の製造
前記実験例２−４において、前記重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液（ｃｏｍｐｏｓｉｔ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を４ｗｔ％の代わりに２ｗｔ％で製造したことを除き、実験例２−４と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１９３】
前記実験例４−１〜４−４で製造された有機太陽電池の光電変換特性を１００ｍＷ／ｃｍ２（ＡＭ１．５）の条件で測定し、下記表５にその結果を示した。
【表５】
2019532146.tif 000066
【０１９４】
図８は、実験例４−１〜４−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【０１９５】
実験例５−１．有機太陽電池の製造
前記実験例２−１において、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液に１，８−ジヨードオクタン（ＤＩＯ：１，８−ｄｉｉｏｄｏｏｃｔａｎｅ）を３ｖｏｌ％添加したことを除き、実験例２−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１９６】
実験例５−２．有機太陽電池の製造
前記実験例２−２において、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液に１，８−ジヨードオクタン（ＤＩＯ：１，８−ｄｉｉｏｄｏｏｃｔａｎｅ）を３ｖｏｌ％添加したことを除き、実験例２−２と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１９７】
実験例５−３．有機太陽電池の製造
前記実験例２−３において、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液に１，８−ジヨードオクタン（ＤＩＯ：１，８−ｄｉｉｏｄｏｏｃｔａｎｅ）を３ｖｏｌ％添加したことを除き、実験例２−３と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１９８】
実験例５−４．有機太陽電池の製造
前記実験例２−４において、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液に１，８−ジヨードオクタン（ＤＩＯ：１，８−ｄｉｉｏｄｏｏｃｔａｎｅ）を３ｖｏｌ％添加したことを除き、実験例２−４と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０１９９】
前記実験例５−１〜５−４で製造された有機太陽電池の光電変換特性を１００ｍＷ／ｃｍ２（ＡＭ１．５）の条件で測定し、下記表６にその結果を示した。
【表６】
2019532146.tif 000067
【０２００】
図９は、実験例５−１〜５−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【０２０１】
実験例６−１．有機太陽電池の製造
前記実験例２−１において、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液にジフェニルエーテル（ＤＰＥ：ｄｉｐｈｅｎｙｌｅｔｈｅｒ）を３ｖｏｌ％添加したことを除き、実験例２−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０２０２】
実験例６−２．有機太陽電池の製造
前記実験例２−２において、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液にジフェニルエーテル（ＤＰＥ：ｄｉｐｈｅｎｙｌｅｔｈｅｒ）を３ｖｏｌ％添加したことを除き、実験例２−２と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０２０３】
実験例６−３．有機太陽電池の製造
前記実験例２−３において、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液にジフェニルエーテル（ＤＰＥ：ｄｉｐｈｅｎｙｌｅｔｈｅｒ）を３ｖｏｌ％添加したことを除き、実験例２−３と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０２０４】
実験例６−４．有機太陽電池の製造
前記実験例２−４において、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液にジフェニルエーテル（ＤＰＥ：ｄｉｐｈｅｎｙｌｅｔｈｅｒ）を３ｖｏｌ％添加したことを除き、実験例２−４と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０２０５】
前記実験例６−１〜６−４で製造された有機太陽電池の光電変換特性を１００ｍＷ／ｃｍ２（ＡＭ１．５）の条件で測定し、下記表７にその結果を示した。
【表７】
2019532146.tif 000068
【０２０６】
図１０は、実験例６−１〜６−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【０２０７】
実験例７−１．有機太陽電池の製造
前記実験例２−１において、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液に１−クロロナフタレン（１−ＣＮ：１−ｃｈｌｏｒｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）を３ｖｏｌ％添加したことを除き、実験例２−１と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０２０８】
実験例７−２．有機太陽電池の製造
前記実験例２−２において、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液に１−クロロナフタレン（１−ＣＮ：１−ｃｈｌｏｒｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）を３ｖｏｌ％添加したことを除き、実験例２−２と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０２０９】
実験例７−３．有機太陽電池の製造
前記実験例２−３において、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液に１−クロロナフタレン（１−ＣＮ：１−ｃｈｌｏｒｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）を３ｖｏｌ％添加したことを除き、実験例２−３と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０２１０】
実験例７−４．有機太陽電池の製造
前記実験例２−４において、重合体１とＰＣ７１ＢＭとの複合溶液に１−クロロナフタレン（１−ＣＮ：１−ｃｈｌｏｒｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）を３ｖｏｌ％添加したことを除き、実験例２−４と同様の方法で有機太陽電池を製造した。
【０２１１】
前記実験例７−１〜７−４で製造された有機太陽電池の光電変換特性を１００ｍＷ／ｃｍ２（ＡＭ１．５）の条件で測定し、下記表８にその結果を示した。
【表８】
2019532146.tif 000069
【０２１２】
図１１は、実験例７−１〜７−４による有機太陽電池の電圧に応じた電流密度を示す図である。
【０２１３】
前記Ｖｏｃは開放電圧を、Ｊｓｃは短絡電流を、ＦＦは充電率（Ｆｉｌｌ  ｆａｃｔｏｒ）を、ＰＣＥ（η）はエネルギー変換効率を意味する。開放電圧と短絡電流は、それぞれ電圧−電流密度曲線の４像限におけるＸ軸とＹ軸切片であり、この２つの値が高いほど、太陽電池の効率は好ましく高くなる。また、充電率（Ｆｉｌｌ  ｆａｃｔｏｒ）は、曲線内部に描ける長方形の広さを短絡電流と開放電圧との積で割った値である。この３つの値を照射された光の強度で割るとエネルギー変換効率が求められ、高い値であるほど、好ましい。前記表２〜８および図５〜１１の結果から、本明細書の一実施態様に係る重合体は高い光−電変換効率を示すことを確認することができる。
【符号の説明】
【０２１４】
１０１：基板
１０２：第１電極
１０３：正孔輸送層
１０４：光活性層
１０５：第２電極
【図１】
2019532146.tif 000121
【図２】
2019532146.tif 000122
【図３】
2019532146.tif 000123
【図４】
2019532146.tif 000124
【図５】
2019532146.tif 000125
【図６】
2019532146.tif 000126
【図７】
2019532146.tif 000127
【図８】
2019532146.tif 000128
【図９】
2019532146.tif 000129
【図１０】
2019532146.tif 000130
【図１１】
2019532146.tif 000131
【国際調査報告】
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2019532146.tif 000133
2019532146.tif 000134
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