甲氧基取代位置对小分子电子受体的光电性质和分子堆积的显著影响，适用于光伏电池

非富勒烯电子受体的分子工程对于有机光伏的发展具有重要意义。在本研究中，合成并表征了一系列甲氧基改性二噻吩-2,3-d:2′,3′-d′-s-印卡诺-1,2-b:5,6-b′-二噻吩基小分子受体（SMA）异构体，以确定这些受体-供体-受体型SMA中末端基团取代位置的影响。取代位置的细微变化被证明会极大地影响异构体的光电性质和分子堆积。值得注意的是，具有平面分子骨架的SMA显示出更有序的分子堆积和更小的π–π堆叠距离，因此相对于其具有扭曲末端基团的同行，具有显著更高的电子迁移率。通过利用聚合物聚(2,6-(4,8-二(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯并[1,2-b:4,5-b′-二噻吩)-共-(1,3-二(5-噻吩-2-基)-5,7-二(2-乙基己基)苯并1,2-c:4,5-c′-二噻吩-4,8-二酮)] (PBDB-T) 作为电子供体，在基于PBDB-T:IT-OM-2的器件中实现了11.9%的最佳功率转换效率（PCE），这是迄今报告的最高效率之一。此外，随着薄膜厚度增加到250 nm，PCE保持在10%以上，这对于大面积印刷非常有利。总体而言，通过改变末端基团的取代位置，可以有效调节混合物的内在分子特性以及形态，这项研究所获得的结构-性能关系将有助于设计更高效的SMA以适用于多种应用。