近日，北京化工大学张志国教授课题组基于结构简单、低成本的给体PTQ10与结构复杂、成本较高的聚合物给体在分子结构和聚集态性质上的差异，有针对性地设计了一系列低成本寡聚体材料，以调控其与PTQ10之间的相容性，显著提升了器件稳定性并大幅降低了发电成本。博士生陈祺、王清源为论文的共同第一作者。

聚合物太阳能电池因其轻质、柔性和大面积制备的潜力而备受关注。近五年来，随着窄带隙小分子受体以及聚合物给体的快速发展，聚合物太阳能电池的能量转换效率（PCE）已突破20%。然而，如何设计一种能够在长期热应力和光照条件下保持高PCE的低成本材料体系，仍是其实现商业化的关键挑战。

图1 （a）三种聚合物给体的化学结构式与表面能；（b）Flory-Huggins相互作用参数与给受体表面能的三维关系图；（c）给受体共混相图

该研究设计并合成了以p-型噻吩基团为连接单元的二聚体DYTh与以n-型苯并噻二唑基团为连接单元的二聚体DYBT。其中，基于n-型单元的DYBT表现出更高的结晶度与更强的分子内超交换耦合，与低成本PTQ10相容性更好，取得了19.53%的优异PCE。此外，基于PTQ10:DYBT的器件表现出优良的稳定性，在最大功率点持续光照1100小时后仍保持初始效率的80%。更重要的是，受体的合成上采用了绿色环保的路线，克服了传统方法对有毒试剂、卤化溶剂的依赖。

Chen, Q.;  Wang, Q.;  Meng, S.;  Li, Z.;  Ren, Y.;  Bai, Y.;  Sun, C.;  Xue, L.;  Mi, L.;  Yi, Y.;  Zhang, Z.-G*.; Li, Y., Conjugated Side-Chains Optimize Giant Acceptor Compatibility with Low-Cost Polymer Donor to Overcome the Cost-Efficiency-Stability Trilemma in Polymer Solar Cells. Advanced Materials 2025, 37 (29), 2505735.

链接地址：https://doi.org/10.1002/adma.202505735