近日，张志国教授课题组受《Accounts of Chemical Research》邀请，发表了题为“Programmable Tethered Small-Molecule Acceptors for Efficient, Stable, and Stretchable Polymer Solar Cells”的综述论文，并入选期刊主封面。论文系统总结了课题组在“可程序化设计的链接受体光伏材料”领域的研究成果与前沿思考。博士生白阳、陈虹汝、李正凯为论文共同第一作者，张志国教授为通讯作者。

    近年来，基于给体-受体结构的窄带隙小分子受体（SMAs）推动聚合物太阳能电池的能量转换效率突破21%。然而，器件的实际应用仍存在效率、稳定性与力学性能难以协同优化的难题。针对上述挑战，北京化工大学张志国教授团队在前期小分子受体高分子化（Polymerized SMAs）研究的基础上，进一步提出了链接小分子受体（Tethered SMAs）的分子设计理念，以小分子与聚合物优势互补为出发点，构建兼具二者优势的新型受体材料。

图1.期刊封面介绍。封面展示受银杏叶组装启发的分子拓扑结构设计，背景取自北京化工大学银杏大道。

论文指出，链接策略通过柔性烷基链将两个及以上SMAs子单元连接至芳香核心单元，不仅保留了传统小分子材料结构明确、批次一致性的优势，还通过分子拓扑设计引入了聚合物材料的特征，例如更高的玻璃化转变温度、更受抑制的分子扩散行为以及更强的分子间缠结作用。目前，链接小分子受体的分子构型已从简单二聚体拓展至三维四聚体等结构丰富、拓扑多样的体系。此外，他们发展了类点击型Knoevenagel缩合反应，可实现此类受体的高效模块化合成。值得注意的是，此类受体展现出一些新奇的现象，例如溶液中的折叠构象、拓扑驱动的自组装行为以及薄膜中混溶性较低的特点。本综述系统梳理了团队在链接小分子受体领域的研究进展，重点阐述了如何通过对芳香核结构、柔性烷基链及SMAs子单元的模块化调控，精准调节分子几何构型与拓扑结构，进而调控分子自组装、分子间相互作用及缠结行为。在此基础上，展望了该策略面临的挑战与未来发展方向。相关研究为新一代拓扑受体光伏材料的设计提供了新的思路，有望推动兼具高效率、长期稳定性与优异力学性能的聚合物太阳能电池的实际应用。

Yang Bai, Hongru Chen, Zhengkai Li, and Zhi-Guo Zhang. Programmable Tethered Small-Molecule Acceptors for Efficient, Stable, and Stretchable Polymer Solar Cells, Accounts of Chemical Research, 2026, 59(19): 3152-3165.

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.accounts.6c00487

审核丨张志国  李腾飞  李晓锋