新半导体材料的合成和表征对于开发高效有机太阳能电池至关重要。美国西北大学Antonio Facchetti，Kevin L. Kohlstedt，George C. Schatz， Mark C. Hersam，Michael R. Wasielewski和Tobin J. Marks等人报道了ITN-F4和ITzN-F4的合成，理化性质，薄膜形态和光伏响应，这是第一个结合π-延伸和氟化的茚并二噻吩并噻吩非富勒烯受体。

本文要点：

1）首先，对含氟化供体PBDB-TF（称为PM6）进行一系列表征研究，包括单晶X射线衍射，fs瞬态吸收光谱法，光伏响应，空间电荷限制的电流传输，阻抗谱，掠射入射广角X射线散射和密度泛函理论水平计算。与PBDB-TF配对时，发现ITN-F4和ITzN-F4的功率转换效率更高，内部复合能量也更低。此外，ITN-F4和ITzN-F4具有有利的与体异质结相关的单晶堆叠结构。

2）fsTA显示，尽管在单一和混合膜中均形成了准分子态，但PBDB-TF膜中的ITN-F4和ITzN-F4都经历了超快的空穴传输（<300 fs）。与相关结构进行比较，这些结果表明，氟化和π延伸相结合可协同促进晶体学π面对面堆积，增加结晶度，减少内部复合能，增加平面π-π电子耦合并增加功率转换效率。

Steven M. Swick et al. Fluorinating π‐Extended Molecular Acceptors Yields Highly Connected Crystal Structures and Low Reorganization Energies for Efficient Solar Cells，AEM，2020.

https://doi.org/10.1002/aenm.202000635