非富勒烯太阳能电池是目前有机电子学领域的研究热点。相比于传统的富勒烯类受体材料，非富勒烯受体材料具有光吸收能力强，能级易于调控，稳定性好，合成简单，价格低廉等诸多优势。然而目前高效非富勒烯受体的种类仍然较少，寻找新型的分子构建单元和新颖的分子设计思路仍然是研究的重点。在小分子受体中，3D的分子构型可以有效调控薄膜的形貌，实现材料在薄膜中形成理想的相分离。然而3D结构也会对分子的共轭结构造成破坏，从而降低分子的光吸收和电子传输性能。IAM陈志宽教授领导的研究小组依托前期的工作积累，通过巧妙的分子设计，将3D结构和有效共轭这一对矛盾问题进行了很好的统一。通过芳环稠合，基于PDI的新型的受体材料FSP拥有刚性的3D结构和良好的共轭性能，同时分子的能级得到进一步优化。基于FSP的非富勒烯太阳能电池取得了8.9%的光电转化效率，这一结果对进一步合成高效的非富勒烯受体材料具有重要的指导意义。该工作近期发表在ACS Appl. Mater. Interfaces上。

该工作得到了科技部973计划、国家自然科学基金和江苏省自然科学基金和江苏省先进生物与化学制造协同创新中心国际交流奖学金的支持。

文章链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b08282