烷基硫基可用于调节有机半导体的能级和分子堆积，在有机太阳能电池材料设计中具有重要意义。然而，由于大多数研究报道将烷基硫基引入给体-受体共轭聚合物的给体单元，而很少将烷基硫基引入给体-受体共轭聚合物的给体单元，使其作用尚未得到充分利用。本文以苯并[1,2-d:4,5-d ']双(噻唑)(BBT)为受体单元，苯并[1,2-b:4,5-b ']二噻吩(BDT)为供体单元，合理设计合成了两种烷基硫代聚合物PBB-TSA和PBB-TSD，并将其应用于有机光伏。对于PBB-TSA，烷基硫代侧链被取代在bbt接受单元上，而对于PBB-TSD，烷基硫代侧链被取代在BDT供体单元上。与非硫代材料相比，PBB-TSA和PBB-TSD的能级分别上升和下降。尽管两种聚合物均以面向取向为主，但是PBB-TSD的结晶度高于PBB-TSA。得益于较低的能级和有利的膜形态，基于PBB-TSD/IT-4F共混体系的器件能量转换效率为14.6%，而PBB-TSA共混体系的PCE仅为10.7%。1,8-二碘辛烷可以有效地优化共混膜的形态，而且对器件性能的影响也得到了详细的论证。这一结果表明，在给体或受体部分引入烷基硫侧链，可以得到不同能级的材料，从而用来匹配不同的受体，实现有机太阳能电池性能的优化。

上述研究已发表在 ACS Appl. Mater. Interfaces.

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c07822