氟基取代效應在非富勒烯有機光伏太陽能電池給、受體材料的設計中有很大的優勢，目前報道的許多明星材料都離不開氟原子的參與。

 

       近日，藥學院青年教師陳凱博士與香港科技大學顏河教授團隊合作，通過在缺電子吡嗪受體單元上引入氟原子取代基，設計并合成了兩個基于吡嗪、氟代吡嗪為受體單元與常見的BDT為給體單元的D-A型聚合物給體材料BDT-PY（不含氟聚合物）和BDT-FPY（含氟聚合物）。其中BDT-FPY與非富勒烯受體MeIC構筑的太陽能電池的效率達到了12.3%，相比基于BDT-PY：MeIC的電池效率提高了21%。因為BDT-FPY：MeIC構筑的太陽能電池具有更加平衡的電荷與空穴的分離，更加良好的分子平面堆積以及更加合適的相分離尺度。此研究表明氟基取代對于設計高效率的有機氮雜環聚合物給體材料是一種行之有效的方法。

 

       該研究成果發表在國際權威期刊Journal of Materials Chemistry A（影響因子10.733）上，陳凱博士為該論文第一作者兼通訊作者。西安交大為該論文第一作者及通訊作者單位。

 

       該工作得到了國家自然科學基金青年項目的支持。

 

       論文鏈接：https://doi.org/10.1039/D0TA00599A