得益于高效的Y系列小分子受體，全聚合物太陽能電池獲得了快速的發展。目前，高性能聚合物受體主要通過小分子受體的末端基團和噻吩（及噻吩衍生物）進行偶聯來實現聚合，這種構建策略存在一些固有缺陷：1）末端基團之間堆積受阻；在小分子受體中，末端基團的堆積是一種不可或缺的堆積方式，利用末端基團構筑全聚合物受體將不可避免地阻礙末端-末端的有效堆積；2）損失鹵素原子；末端基團上鹵素原子的數量以及位置在優化分子能級、堆積方式等方面起著至關重要的作用。然而，通過末端基團聚合的方式將不避免地損失或者改變鹵素原子的數量和位置。3）存在異構體；小分子受體中使用最廣泛的端基是1,1-二氰基亞甲基-3-茚酮（IC）及其鹵化物，為了實現聚合，必須使用溴代的IC單元。然而，溴化IC單元通常是兩種異構體的混合物，這種異構問題在聚合過程中會仍然存在于聚合物中，進而降低聚合物受體的批次重現性。
與基于聯二噻吩連接單元的SP-TT相比，以噻吩作為連接單元的SP-T表現出更加平面的分子構型（圖2）。作者選用PM6作為給體，分別與SP-T和SP-TT共混構筑了全聚合物有機光伏器件。通過薄膜形貌分析發現，相比于SP-TT:PM6共混膜，SP-T:PM6共混膜具有更加緊密的堆積（圖3）和更合適的相分離尺寸（圖4）。因此，基于PM6:SP-T的器件表現出更加有效地電荷生成和傳輸，更小的電荷復合以及更低的能量損失。最終基于SP-T:PM6的器件獲得了更高的能量轉換效率（PCE = 13.54%）。這項工作提出了共軛側鏈方向聚合構建新型聚合物電子受體材料的新策略，為更強堆積特性高效聚合物受體的開發提供了新思路。
圖4. a）PM6:SP-T和b）PM6:SP-TT共混膜的AFM高度圖。c）PM6:SP-T和d）PM6:SP-TT共混物的AFM相圖。e）PM6:SP-T和f）PM6:SP-TT共混膜的纖維寬度的統計分布。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.3c00045
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