近期，中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员包西昌带领的团队，在新型多臂寡聚受体研究中取得进展，开发了两类多臂寡聚受体3BY和3QY，并通过调节非稠合核心单元的刚柔度，实现了对外围功能臂的构型及聚集态调控，提高了有机太阳能电池的光伏效率和稳定性。与传统刚性π-稠合核心不同，该研究采用的非稠合结构赋予材料更高的柔性和适应性，减轻了核心单元对寡聚物构型和聚集行为的制约。同时，研究在非稠合中心引入多维非共价键分子内相互作用，实现了对分子间堆积及给受体共混动力学更精细的优化。研究显示，以聚合物PM6为给体，基于3QY的光伏电池PCE达到19.27%（权威验证效率18.80%），优于基于3BY器件的性能，是目前已报道的寡聚受体的最高效率。更重要的是，新型寡聚物的大分子尺寸显著提升了玻璃化转变温度，抑制了电池运行时分子扩散速率，增强了光伏器件的稳定性。在80­°C连续加热条件下，PM6:3QY光伏电池的T80%寿命超过3000小时。上述研究明确了多臂寡聚物受体的结构-性能内在关系，提出了基于非稠合核心的新型寡聚受体设计策略，为高效且稳定的有机太阳能电池研究提供了新思路。相关研究成果发表在《能源与环境科学》（Energy & Environmental Science）上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会会员项目、中国博士后科学基金、山东省博士后创新人才支持计划等的支持。论文链接新型寡聚受体设计策略助力提升有机太阳能电池光伏效率和稳定性