化學所EES：調節鄰苯并二吡咯單元頂部取代基的電子效應，獲得高性能有機太陽能電池！

近年來有機太陽能電池(OSCs)取得的里程碑式成就依賴于具有C形分子結構的A-DA'D-A型小分子受體(SMAs)快速發展?；贑型鄰苯并二吡咯(o-BDP)的無熔合吸電子三唑或噻二唑單元的SMAs也表現出較強的近紅外吸收。然而，頂端取代基對該類SMAs光伏性能的電子效應尚不清楚。

在這篇文章中，中科院化學所李永舫等人以C型o-BDP為基材，合成了三種上取代基分別為二氟、氟和甲基、二甲基的高分子聚合物FF24-Cl、FM24-Cl和MM24-Cl。從FF24-Cl到FM24-Cl再到MM24-Cl，頂端取代基的吸電子能力逐漸降低，導致分子內電荷轉移(ICT)效應有序增強，紅移吸收，帶隙減小(Eg)。此外，頂端取代基的性質對SMAs之間的同分子相互作用和SMAs與聚合物供體的異分子相互作用有顯著影響。

*終，由于合適的分子填充和頂端取代基調制的相分離，未經任何額外處理的非鹵化溶劑FM24-Cl基OSC表現出激子解離加快、電荷輸運增強和載流子復合抑制的特點，功率轉換效率(PCE)達到18.30%。這一效率是目前*簡單的處理過程所產生的OSCs*高值，這對OSCs未來應用具有重要意義。尤其隨著上層取代基供給能力的增加，SMAs基OSC的能量損失逐漸減小，在PCE超過17%的OSC中，MM24-Cl基OSC的能量損失低至0.47 eV。研究結果表明，頂端取代基對C型o-BDP基SMAs的理化性質和光伏性質起著重要的調控作用，可能為獲得低損耗、高PCE的OSCs提供新的機會。

Yufei Gong, Tianwei Zou, Xiaojun Li, Shucheng Qin, Guangpei Sun, Tongling Liang, Ruimin Zhou, Jianqi Zhang, Jinyuan Zhang, Lei Meng, Zhixiang Wei and Yongfang Li