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  能源的持續供給是人類社會不斷發展的基礎。有機太陽能電池由于質輕、柔性等特點明顯不同于傳統的硅基等商業化電池，因而具有更為廣闊的應用場景。受體材料的發展對有機太陽能電池具有極大推動作用。齊聚物受體兼具小分子和聚合物的優點，比如確定的分子結構和良好的穩定性，然而A-DA’D-A類型的齊聚物受體尚未由相關報道，因而探索該類齊聚物受體在有機太陽能電池中的應用具有非常重要的意義。

圖1. BTIC-EH、dBTICg-EH、dBTICg-BO、tBTICg-BO、A-DA’D-A類型的齊聚物受體的合成路線。

  近期，南方科技大學何鳳團隊率先設計并合成了A-DA’D-A類型的齊聚物受體材料：dBTICg-EH、dBTICg-BO和tBTICg-BO，具體合成路線如圖1所示。研究表明，該類齊聚物受體與小分子（BTIC-EH）和聚合物（pBTICg-OD）具有相似薄膜吸收光譜(圖2a)，但齊聚物的HOMO和LUMO能級均較小分子低（圖2b），因而可以與HOMO能級較低給體PM6匹配。當與PM6共混制備成器件后，三個齊聚物的電子和空穴遷移率均有大幅提升，其中dBTICg-EH比BTIC-EH的遷移率提高了5倍有余（圖2c），其光伏性能也遠優于小分子和聚合物，光電轉換效率高達14.48%（圖2d）。穩定性測試表明，基于齊聚物受體的器件也表現出最高的穩定性（圖2g）。在100 mW cm^-2光照條件下，dBTICg-EH的T80（光電轉換效率衰減至80%所需時間）高達1000小時，遠高于BTIC-EH的T80（260小時）和pBTICg-OD的T80（640小時）。此外，該類齊聚物受體還可以用于雙層準平面異質結器件的制備。當選用PBQx-H-TF為給體時，dBTICg-EH的準平面異質結器件表現出16.06%的光電轉換效率（圖2e），這也是目前基于齊聚物受體太陽能電池的最高值（圖2f）。

  該工作表明小分子齊聚化為有機受體材料的發展提供了一個新的方向，為高效率高穩定性的有機太陽能電池的制備提供了一種切實有效的方法。

  文章信息：

  Hengtao Wang, Congcong Cao, Hui Chen, Hanjian Lai, Chunxian Ke,Yulin Zhu, Heng Li, Feng He^*

  Oligomeric Acceptor: A “Two-in-One” Strategy to Bridge Small Molecules and Polymers for Stable Solar Devices

  DOI: 10.1002/anie.202201844

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202201844