本网讯 有机太阳能电池因质量轻、半透明、可溶液加工等优势受到研究者的青睐。近来，随着活性层材料的发展和器件工艺的改进，实验室小面积器件的光电转化效率（PCE）已超过19%。然而，相比于非富勒烯受体（NFAs）的快速发展，高性能聚合物给体的改进显得尤为滞后。

图1：基于酯基的高性能聚合物给体

通过三元共聚策略引入第三组分以调控给体材料的能级和结构，以及优化活性层形貌是目前常用的有效策略之一。然而，第三单元的引入会不可避免地破坏聚合物的周期性序列分布，从而不利于聚合物给体之间的堆叠。因此，如何利用三元聚合优势的同时，避免第三组分对聚合物母体周期性序列分布的破坏，是目前亟需解决的问题。

图2：器件结构与光伏性能测试

针对以上问题，江西理工大学化学化工学院黄斌＆刘晋彪教授团队通过把具有强吸电子能力的酯基噻吩单元（DDT）引入到明星聚合物给体PM6中，巧妙利用分子内存在的S··∙O非共价键，开发了两种高性能三元共聚物给体L1和L2。实验结果表明，三元共聚的方法不仅很好的调控了PM6的能级和结晶性，而且利用非共价键的作用提升了聚合物给体的平面性，使得PCE高达18.75%。该项工作为今后利用分子内非共价的作用设计合成高性能聚合物给体提供了新的研究思路。

该论文以题“Non-covalent Intramolecular Interactions Induced High-Performance Terpolymer Donors”发表在《Advanced Functional Materials》上。江西理工大学硕士研究生卢加永为本文第一作者，江西理工大学应用化学专业本科生伍俊然为本文共同第一作者，江西理工大学黄斌副教授和刘晋彪教授、重庆大学陈珊珊副研究员为本文通讯作者（Adv. Funct. Mater. 2023, 2312545，https://doi.org/10.1002/adfm.202312545）。

另外，针对目前三元共混有机太阳能电池中存在对第三组分要求高、选择性少的问题，课题组在明星聚合物给体PM6中通过三元共聚的方法引入BDD单元，合成了与PM6具有相似结构单元的D-A-A-A型聚合物给体，并将其作为第三组分加入到PM6:BTP-eC9中制备了三元器件。由于两种相似给体间具有良好的相容性和混相性，从而能够形成很好的纳米尺度相分离的互穿网络结构，使得PCE可达18.5%。该项工作利用两种结构相似的聚合物给体制备三元器件，对组装三元聚合物太阳电池的发展提供了新思路。

图3：器件结构与光伏性能测试

该论文以题“Constructing High-Performance Ternary Device Using Analogous Polymer Donors”发表在《Small》上。江西理工大学直博生方雨为本文第一作者，江西理工大学黄斌副教授和刘晋彪教授、重庆大学陈珊珊副研究员为本文通讯作者（Small 2023, 2304996，https://doi.org/10.1002/smll.202304996）。

文、图/黄斌

审核/刘遂军

编辑/陈琰