近日，化工材料领域的顶级期刊《Chemical Engineering Journal》，（IF=13.273）以“Fine-tuned Crystallinity of Polymerized Non-fullerene Acceptor via Molecular Engineering Towards Efficient All-Polymer Solar Cell”为题，报道了我校材料学院李宇翔副教授课题组通过系统地优化中心核和π-间隔基，来调节聚合物受体的固相结晶度，设计并合成了两种聚合物受体材料并应用于全聚合物太阳能电池的研究成果。
本项工作由我校李宇翔副教授所带领的有机光电材料研究团队完成，其中实验部分主要由我院硕士研究生王梅（第二作者）完成，论文的通讯作者为我校李宇翔副教授（第一作者）、秦红梅副教授和苏州大学袁建宇副教授。
尽管最近全聚合物太阳能电池凭借“聚合非富勒烯受体”策略取得了显著进步，但是通过分子设计以优化纳米结构共混物形态来调节聚合物结晶度对于提高短路电流密度仍然具有挑战性。在该项研究中，通过将Y5-衍生物与二噻吩或氯化二噻吩共聚，设计合成了两种新型的聚合物受体材料PY-2T和PY-2T2Cl，并将其与该课题组之前的研究工作PIDIC-2T进行系统的对比，研究发现相比于IDIC系列聚合物，扩展的中心核PY-2T和PY-2T2Cl具有相对更宽的紫外可见光吸收和上移的能级。另外氯化Π桥的引入对聚合物的结晶特性以及形貌均有一定程度的调整，最终PY-2T2Cl与其相匹配的聚合物给体材料PBDB-T制备了全聚合物太阳能电池，其良好的膜结晶度及合适的相分离共混物形态使基于PBDB-T:PY-2T2Cl的光电转换效率达到9.35%。这一研究成果通过改变中心核和π间隔层调控薄膜结晶度，为进一步开发高性能聚合物受体提供了新思路，并强调了在所有聚合物太阳能电池中，窄带隙吸收和最佳活性层形貌对于提高短路电流密度具有同等重要性。
该项研究得到国家自然科学基金、陕西省科学技术计划、西安科技大学杰出青年科学技术基金、中国博士后科学基金项目的资助。
