相较于富勒烯受体而言,非富勒烯受体具有易于调制的分子能级,宽而强的吸收光谱以及潜在的低成本等优势,近几年来受到越来越多的关注。2016年,我们通过对活性层材料配伍和器件制备条件的优化,以PBDB-T为给体和ITIC为受率先再非富勒烯型有机光伏电池中实现了超过11%的能量转化效率。[1]鉴于非富勒烯受体具有分子结构易于调制的特点,我们通过对ITIC的端基进行氟化,制备了新型的非富勒烯受体IT-4F。通过使用其与宽带隙的给体材料PBDB-T-SF共混制备器件,获得了目前单节最高13.0%的能量转化效率[2]。为了进一步降低单节电池中的能量损失和提高太阳光谱的利用率。我们将ITIC端基上的苯基替换为甲氧基噻吩降低分子内电荷转移作用,设计了一个新的宽带隙非富勒烯受体ITCC-M;同时通过增加分子内电荷转移效应,制备了窄带隙受体IEICO。我们通过与宽带隙的PBDB-T:ITCC-M共混制备前电池,搭配基于PBDTTT-E-T:IEICO的窄带隙后电池制备了叠层有机太阳能电池,获得了超过13.8%的能量转化效率[3]。上述在单结和叠层电池中取得的高指标结果充分说明聚合物给体和小分子受体的分子设计和器件制备技术对于推进非富勒烯有机太阳能电池的发展具有重要意义。