全聚合物太阳能电池（all-PSCs）的发展迫切需要具有高电子迁移率的窄带隙n型聚合物。南方科技大学Xugang Guo，广州大学Li Niu, 韩国高等科学技术研究院Bumjoon J. Kim和福建物构所Qingdong Zheng通过将两个二溴化稠环电子受体 (FREA) 分别与二甲烷基化芳族酰亚胺共聚，合成了具有两个缺电子链段的两种区域规则窄带隙聚合物受体；L15和 MBTI，促使all-PSCs获得了记录效率。

本文要点：

1） 充分利用FREA和酰亚胺，两种聚合物受体都显示出窄带隙和高电子迁移率。得益于比其区域随机类似物更广泛的吸收、更好的骨架排序和更高的电子迁移率，基于L15的all-PSCs在与聚合物供体PM6混合时产生15.2%的高效率(PCE)。

2） 更重要的是，包含苯并噻吩核心FREA片段的MBTI显示出比L15更高的前沿分子轨道水平，与L15和PM6形成级联式能级对齐。基于此，设计了三元全 PSC，其中MBTI作为客体引入PM6:L15受体系统。由于进一步优化的混合形态和更平衡的电荷传输，all-PSCs的PCE提高到16.2%，这是all-PSCs的最高值之一。结果表明，结合FREA和芳族酰亚胺构建区域规则的窄带隙聚合物受体提供了一种制造高效all-PSCs的有效方法。

Sun, H., Liu, B., Ma, Y., Lee, J.-W., Yang, J., Wang, J., Li, Y., Li, B., Feng, K., Shi, Y., Zhang, B., Han, D., Meng, H., Niu, L., Kim, B. J., Zheng, Q., Guo, X., Regioregular Narrow-Bandgap n-Type Polymers with High Electron Mobility Enabling Highly Efficient All-Polymer Solar Cells. Adv. Mater. 2021, 2102635.

https://doi.org/10.1002/adma.202102635