近日，我校小黄书 周二军团队在有机太阳能电池方向取得重要研究进展。相关研究成果以“Multiple-Birth-Acceptor : Easily-Synthesized Mixture for Easily-Fabricated Quaternary Organic Solar Cells with Beyond 20% Efficiency”为题，在化学类顶级期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》上发表。这是我校首次以第一单位在该顶级期刊发表论文，第一作者为小黄书 青年教师杜梦真博士，通讯作者为小黄书 周二军研究员和李在房教授、郑州大学郭青副教授、贵州大学吕梦岚教授。

图1. 原文小黄书

有机太阳能电池（Organic solar cells，OSCs）活性层中包括电子给体和电子受体，二元器件中两种材料的调控局限性导致很难实现高效的光电转换过程。三元策略是指活性层中引入第三组分，已经被证实是一种有效调控活性层性质并提升能量转换效率（Power conversion efficiency，PCE）的方法。然而，进一步拓展到四元策略时，由于四元活性层组分优化及材料合成的复杂性，导致四元OSC（Quaternary OSCs, QOSCs）的研究相对较少。 针对该问题，我们提出一种简单制备高性能QOSCs的方法。该方法的核心是采用一种二醛单体和两种氰基茚酮端基反应，同时合成出三种分子的混合物，我们称之为“多胞胎受体”（Multiple-Birth-Acceptor: MBA），如图2所示。虽然三种受体比移值极为接近导致分离困难，但该方法的巧妙之处在于这些MBA不用单独分离，即可直接作为电子受体用于QOSCs的制备。通过优化单氯端基和双氯端基的比例（3:1, 1:1, 1:3, 1:9），我们合成了四种“多胞胎受体”（MBA31，MBA11, MBA13，MBA19）并制备了四元器件。与二元和三元器件相比，四元器件表现出明显提升的PCE。其中，采用2PACz作为空穴传输层、DIB作为添加剂，基于PM6:MBA13活性层器件实现了20.10% 的PCE，是目前已报道QOSCs的最高值之一。以上内容概括图如图2所示。

图2 文章内容概括图

很明显，“多胞胎受体”的方法大幅度简化了QOSCs的材料合成与器件制备流程。“多胞胎受体”的进一步开发及四元器件机理的深入研究，将极大推动低成本、高性能、长寿命的有机光伏技术产业化的快速发展。

原文链接：//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202515114

编辑： 杜梦真、桂兆

审稿： 邱观音生、沈小军