第26期

近年來，成功製作和設計低能隙材料的策略，包括增長高分子的共軛長度、高分子含有電子供應體和電子接受體交替的結構，以及從高分子主鏈中將芳香環轉變成醌型(quinoid)結構等方法。上述製作低能隙高分子材料的方法均產生高分子溶解度不佳、單體與高分子合成困難性或需要添加摻混物，將造成不易生產或製造困難的問題。目前並無任何研究團隊提出此製作低能隙材料的構想產生，我們將此發明共軛高分子錯合物，應用於可逆性的螢光化學感測薄膜中。此製作方法具有創新和獨特性，製作方法簡單，預估設計低能隙高分子材料以應用於高分子太陽能電池或螢光化學感測元件上可能使用到此專利。

我們提出「含鐵離子之低能隙共軛高分子複合材料及其製備方法」專利擁有材料製備、化學相容性佳和穩定、擴充性高、與功能性強等優點，能成為未來化學感測和太陽能電池的潛力材料之一。我們構想將我們所合成末端含有二甲基吡啶胺結構(電子接受體)的三苯胺(電子供應體)共軛高分子，利用二甲基吡啶胺分子的N原子上未共用電子與鐵離子d軌域產生作用力，增強三吡啶分子拉電子的能力，不僅降低高分子的LUMO能階，使整體高分子能隙變小，縮小高分子與PCBM的電子傳遞能障，更藉由磁性Fe離子的導入提高元件三重態的比例，三重態激子與電子接受體產生電荷轉移，提高太陽能電池效率，可稱為一非常新穎性的低能隙材料，下圖1為本發明含鐵離子之低能隙高分子複合材料結構。

綜合上述，我們提出此專利的商品化價值和商品化潛力頗高。未來發展高分子趨勢極度被看好和受到重視。本發明為中華民國第 I595021號專利，亦代表元智大學參加2019年台灣創新技術博覽會，榮獲專利銀牌獎。

本「有機光電高分子研究室」創立於2010年2月，研究主題主要為線性和超分枝狀共軛高分子開發與螢光化學感測材料研究、碳量子點有機/無機複合高分子材料開發、RAFT可控制型活性聚合與分子自組裝研究和刺激感應型高分子材料研究。本研究室迄今已指導一位博士生、二十多位碩士生和近五十位大學部專題學生。歡迎對光電材料和高分子化學有興趣的研究所和大學部同學加入本研究室的行列。