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  近日，國際知名期刊《Advanced Materials》（IF = 21.95）在線發表了中南大學化學化工學院鄒應萍教授課題組在非富勒烯有機太陽能電池研究的最新進展，論文題目為“Fused benzothiadiazole: a building block forn-type organic acceptor to achieve high-performance organic solar cells”。

  具有質輕、柔性、可制成半透明以及可大面積制備等顯著特點的有機太陽能電池是新一代光伏技術的重要發展方向。在有機太陽能電池的發展過程中，活性層材料的研發對提高器件綜合性能具有重要的意義。

  鄒應萍教授課題組基于前期提出的A-DA’D-A非富勒烯分子設計策略，通過化學合成手段將經典有機缺電子單元苯并噻二唑作為A’引上述分子體系中，形成一種稠環DA’D中心核，與氰基茚滿二酮縮合，獲得A-DA’D-A型有機小分子受體光伏材料Y5。研究表明，Y5具有較合適的電化學能級和較窄的光學帶隙(1.38 eV)以及優異的電子遷移率(2.11×10^-4cm²·V^-1·s^-1)。

  材料普適性是器件進一步研究的關鍵，因此，基于Y5分子，課題組與中國科學院化學研究所李永舫院士團隊進行太陽能電池器件的合作，選用了5種不同類型不同帶隙的經典給體聚合物與之共混，器件均獲得了超過10%的能量轉換效率（與PBDB-T共混，獲得14.1%的兩元單結器件效率），顯示比明星非富勒烯受體分子ITIC更高的光伏性能,進一步從遷移率及能量無序度等方面解釋不同共混體系性能的差異。該研究不僅證明了Y5材料的普適性，又從合成手段填補了苯并噻二唑基非富勒烯受體的高效應用實例。

  該論文的第一作者為中南大學化學化工學院2015級博士生袁俊、2016級碩士生張云強和周流洋，通訊作者為中南大學化學化工學院鄒應萍教授和中國科學院化學研究所李永舫院士，中南大學為第一單位和通訊單位。該工作得到了國家自然科學基金委，科技部，湖南省自然科學基金等聯合資助。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201807577