药学院本科生曾兰迪在导师郑冰的指导下，在中科院二区，JCR分区Q1期刊《Journal of Materials Chemistry A》（IF=10.8）发表题为“Face-to-Face Type Giant Dimeric Donors Synergistically Improve the Stability and Efficiency of Organic Solar Cells”的研究论文。

在大力发展新医疗的背景下，有机太阳能电池（OSCs）因质量轻、柔性好、效率高等优势，成为可穿戴电子医疗器件的首选供能装置，被广泛应用于生命健康监测设备。尽管有机太阳能电池具有成为先进医疗供能装置的潜力，但光伏材料的结构缺陷仍限制有机太阳能电池的发展。现阶段，高性能OSCs主要采用聚合物给体材料，但聚合物通常存在批次差异问题，难以保证性能的稳定复现；尽管小分子给体结构明确，批次差异小，但其器件稳定性较低，难以保证器件长久稳定运行。基于此，该研究围绕OSCs进行研究，以开发批次差异小、器件稳定性高的光伏给体材料为研究目标，助力OSCs应用于新医疗领域。

近年来，“巨分子”的合成策略因简单的制备工艺和有效的分子改性效果，受到科研人员的高度关注。巨分子兼顾小分子的结构明确和聚合物性能稳定的优点，具备开发高效率、高稳定性光伏材料的潜力。基于此，本实验以BTR-Cl为单体分子，通过共价键连接，制备出面对面型巨分子给体材料DZ-1和DZ-2。通过对比两个材料的紫外吸收光谱，发现DZ-2由于末端支链位阻较大，从而减缓了分子过度聚集，优化给受体分子间的共混性，提高分子间电荷传输性能。最终，基于DZ-2:Y6的二元器件实现超过13%的光伏效率。另一方面，由于大分子量二聚体给体具有较高的玻璃转换温度，因此基于二聚体给体的二元器件展现出优秀的器件稳定性。同时，通过测试也证明该材料具有良好的机械稳定性能。

   为了开发高性能有机光伏器件，该团队将巨分子给体作为第三组分加入PM6:L8-BO体系。由于巨分子DZ-2在三元活性层中具有良好的共混性和适度的分子堆积，促进电荷在活性层中进行3D电荷传输，最终基于PM6:DZ-2:L8-BO的三元光伏器件实现19.07%的PCE。同时，较高玻璃转换温度的巨分子给体锚定了活性层网络，显著提升三元器件光伏性能稳定性。

该研究成果以山东第二医科大学为第一完成单位，第一作者为药学院2023级药学专业本科生曾兰迪，指导老师郑冰博士为通讯作者。曾兰迪，中共预备党员，担任班级团支书，药学院学生会轮值主席。该生多次参加校、院级活动，担任药学院各项活动主持人，曾获校级三等学生奖学金，校级优秀学生干部，校级优秀共青团干部，校级演讲比赛一等奖，市级演讲比赛二等奖。参与发表SCI论文2篇，参与发表专利1项。

JMCA期刊是由英国皇家化学会（RSC）自1991年起出版，专注于能源和可持续性材料化学研究的国际顶级期刊。其涵盖的研究主题十分广泛，包括人工光合作用、电池技术、二氧化碳转化等，专注于材料领域的新发现、新应用、新特性及新合成方法的理论与实验研究。

原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ta/d5ta03700j/unauth。