有机太阳能电池因质地轻，半透后和柔性等特有的上风，正在光伏修筑一体化、光伏农业、万物互联等周围闪现出宏壮的行使远景。近年来，得益于新型光伏资料的开采和器件造备技艺的优化，有机太阳能电池器件的光电转换功用已越过19%。然而，有机光伏周围的明星受体资料平淡拥有大π的共轭系统，该类单位的采用势必扩充合成难度及本钱，进而影响其贸易化行使。目前，布局粗略的齐备非稠环电子受体资料希望将高职能与低本钱合二为一，但仍缺乏具体的分子布局-光伏职能的构效联系琢磨。

　　宋金生传授琢磨团队以寡聚噻吩为切入点，针对非稠环共轭长度、妆点基团等题目，通过单键相连修筑了三、四联噻吩骨架，报道了系列齐备非稠环电子受体（FNEAs）（Adv. Funct. Mater.,2021,31, 2101742，J. Mater. Chem. A,2023,11, 7498-7504），此中4T-3分子闪现了优异的光伏职能-本钱效益品格因子。然而，其扭曲的分子骨架、多重的分子构象告急限造了分子间高效电荷通道的修筑，以致短途电流密度（JSC）较低。因而，排挤单键自正在盘旋的固有属性、达成简单的分子构象是修筑有用电荷传输通道和成长高职能FNEAs的环节途径。

　　针对上述题目，琢磨团队提出了一种共价大环包裹的精准修筑战略，用于FNEAs资料的安排，合成了R4T-1受体分子。 单晶布局显示，共价包裹环能够圆满地掩盖分子中央骨架，范围单键自正在盘旋、达成骨架的平面化、得到平稳的简单分子构象。本文所安排的粗略四联噻吩（4T）的环包裹战略即可得到与繁杂多元稠环正在可见-近红表区域相当的罗致、慎密有序的分子堆集，最终达成光电转换功用冲破15%的有机光伏器件。此中，器件的JSC到达了25.48 mA/cm2，为目前已报道的FNEAs资料中的最高值。“大环包裹”的分子安排战略不光得到了职能优异的FNEAs资料，同时也为FNEAs深远而体系的琢磨供给了理念且精准的分子琢磨模子，更为主要的是该战略将会帮力有机光伏资料的粗略化、适用化，从而走向本质行使（Angew. Chem. Int. Ed.2023, e202316495）。

　　纳米科学与工程琢磨院博士琢磨生申帅帅、2019级硕士琢磨生米雨为论文第一作家，宋金生传授为论文的通信作家。本职业获得了国度天然科学基金、河南省喧赫青年基金、华夏千人部署、河南省高校根底琢磨部署中心科研专项、河南大学黄河学者启动经费等项目大肆帮帮。

　　团队简况：宋金生传授自2012年入职河南大学以还，先后主办获批国度天然科学基金4项，得到河南省喧赫青年基金，河南省高方针人才异常帮帮部署“华夏青年拔尖人才”，“黄河学者”，河南省指导厅学术技艺领先人，河南省青年骨干西宾，河南省高方针人才，河南省青少年科技指导精准供职试点专家等荣幸称呼。目前，要紧从事新型有机共轭资料、有机太阳能电池、柔性电子器件、共轭高分子化学等方面的琢磨职业，正在J. Am. Chem. Soc., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater.等期刊颁发SCI论文60余篇，获批专利3项，受邀与国表里学者合著太阳能电池周围著述1部。