四川大学黄艳教授等设计合成了一对π桥异构化的A-π-D-π-A型非富勒烯受体材料（图1a），细致地研究了π桥异构化对A-π-D-π-A型非富勒烯受体材料的光物理、电化学及光伏性能的影响。IDT-BOF尽管在吸收上较IDT-BFO表现出更好的应用潜力，但基于IDT-BFO的器件却表现出更佳的光伏性能。
图1.(a) IDT-BOF和IDT-BFO分子结构；（b）IDT-BOF和IDT-BFO的溶液和薄膜吸收；（c）IDT-BOF和IDT-BFO的循环伏安曲线。 有机太阳能电池（OSCs）具有质量轻，半透明，可低温大面积制备超薄、柔性器件等优势，具有诱人的应用前景。近年来，有机太阳能电池光电转化效率（PCE）大幅度提升，主要归因于含A-D-A结构的稠环电子受体（FREAs）的出现及结构不断优化。为了降低大稠环的合成成本，π桥被引入到稠合度较小的中心单元中，以A-π-D-π-A方式构建小稠环电子受体。此时，π桥的选择起着重要的作用。 图2.（a）IDT-BOF和IDT-BFO的部分1H NMR图谱；（b）IDT-BOF和IDT-BFO的RDG函数；（c）IDT-BOF和IDT-BFO的等值面值为0.5的RDG等值面图；（d）IDT-BOF和IDT-BFO表面势能扫描曲线（d）。 四川大学黄艳教授等，以IDT为中心核，F/己氧基取代苯环为π桥，3-(二氰基亚甲基)靛酮为A单元，合成了一对新型的A-π-D-π-A型异构体（IDT-BOF和IDT-BFO）。尽管只有结构上的微小差异，但IDT-BOF具有较IDT-BFO更小的光学带隙和更红的吸收（图1b，1c），两者分子结构均具有较高共平面性，只是由于分子内O···S/F···H或F···H/O···H非共价键作用间的差异，IDT-BFO的苯桥和A单元之间的扭转角更小（5.2° vs 10.7°）（图2a，2b，2c）。这种差异影响了分子堆叠，进而影响了材料的光电性能。以两种经典聚合物给体材料（PCE-10和PBDB-T）作为电子给体材料，基于IDT-BOF的光伏器件的PCE均较IDT-BFO的光伏器件的PCE低。将IDT-BFO作为第三组分添加到PBDB-T:Y5中， PCE可较原来的二元器件提升5%（14.3% vs. 13.6%）。 论文信息 Isomeric Effect of a π Bridge in an IDT-Based Nonfused Electron Photovoltaic Acceptor Dr. Jianglin Wu, Dr. Caixia Fu, Baiquan Chen, Xugang Rong, Prof. Zhiyun Lu, Prof. Yan Huang Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202302624
