氟基取代效应在非富勒烯有机光伏太阳能电池给、受体材料的设计中有很大的优势，目前报道的许多明星材料都离不开氟原子的参与。

近日，药学院青年教师陈凯博士与香港科技大学颜河教授团队合作，通过在缺电子吡嗪受体单元上引入氟原子取代基，设计并合成了两个基于吡嗪、氟代吡嗪为受体单元与常见的BDT为给体单元的D-A型聚合物给体材料BDT-PY（不含氟聚合物）和BDT-FPY（含氟聚合物）。其中BDT-FPY与非富勒烯受体MeIC构筑的太阳能电池的效率达到了12.3%，相比基于BDT-PY：MeIC的电池效率提高了21%。因为BDT-FPY：MeIC构筑的太阳能电池具有更加平衡的电荷与空穴的分离，更加良好的分子平面堆积以及更加合适的相分离尺度。此研究表明氟基取代对于设计高效率的有机氮杂环聚合物给体材料是一种行之有效的方法。

该研究成果发表在国际权威期刊Journal of Materials Chemistry A（影响因子10.733）上，陈凯博士为该论文第一作者兼通讯作者。西安交大为该论文第一作者及通讯作者单位。

该工作得到了国家自然科学基金青年项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1039/D0TA00599A