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目前,绝大多数高效聚合物光伏给体材料存在合成复杂、成本高昂等问题,难以满足有机太阳能电池（OSC）商业化应用的需求。聚噻吩及其衍生物是一类典型的低成本、易合成的有机半导体材料,但是,这类材料的HOMO能级通常较高,导致以聚噻吩为给体的OSC器件难以获得较高的开路电压（VOC）,限制了其器件效率的进一步提升。2016年,侯剑辉等以酯基取代的聚噻吩PDCBT为给体制备OSC器件（ITIC为受体）,其能量转换效率（PCE）突破了10%,VOC达到0.94 V。[1]有鉴于此,我们将氯原子引入PDCBT骨架中,合成聚合物PDCBT-Cl和PDCBT-2Cl（图1a）,并研究氯取代对薄膜相态及器件性能的影响,其中PDCBT-Cl的器件效率达到～12%（ITIC-Th1为受体）,是目前已报道的聚噻吩OSC器件的最高值[2]。为进一步揭示影响聚噻吩:非富勒烯受体共混体系性能的核心因素,我们分析了PDCBT-Cl与几种典型非富勒烯受体（ITIC、ITIC-Th1、IT4F、IDIC和Y6）的相容性,从共混热力学和成膜动力学两个方面系统研究了受体分子结构-相容性-薄膜相态-光伏器件性能的关系。[3]如图1b所示,PDCBT-Cl与ITIC-Th1具有适中的相容性,有利于共混薄膜内混合相中受体含量达到电子传输的渗透阈值附近,因此器件性能最佳;而PDCBT-Cl与Y6的相容性非常好,共混体系未发生相分离,保持均相,导致器件的PCE极低（～0.5%）。该研究为聚噻吩:非富勒烯有机光伏体系的材料匹配提供了有效指导。为实现商业化应用,聚噻吩给体材料仍然面临以下挑战:（1）器件效率与明星聚合物（如PBDB-T、PM6）仍然存在一定差距,需要进一步研究相态调控方法;（2）除P3HT,聚噻吩材料的合成仍然依赖于Stille缩聚,因此需要发展环境友好的聚合方法,如直接芳基化聚合、Suzuki缩聚等;（3）基本物理性质的研究较为欠缺,如非富勒烯受体在聚噻吩材料中的扩散系数、共混薄膜的力学性质等。通过上述几方面的努力,在不久的将来聚噻吩给体材料定会取得突破性进展,推动OSC的商业化进程。