A-DA’D-A型小分子受体材料（SMAs）是目前有机太阳能电池（OSCs）领域非常热门一类高效受体材料，众多围绕该类材料的结构优化推动了OSCs效率的进一步提高。其中端基工程受限于有限的可修饰位点和较高的合成难度受到的关注相对较少。改变卤素原子数目或卤化位置是调节分子能级和给受体共混膜形貌从而获得显著的器件性能的最常用策略之一。然而目前市面上同卤素端基的种类有限，因此在同一个端基上引入多种卤素的杂卤代SMAs显然有待开发和研究。同时，如何通过新颖的杂卤化端基和单晶分子堆积模式来调控分子性质和聚集形态特征，实现高效率受体材料的创制，也是目前有机太阳能电池领域的关键科学问题之一。

近期，北京理工大学王金亮教授团队在前期末端基调控的小分子受体材料合成与性能调控相关研究 (Energy Environ. Sci., 2022,15, 320; Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2108289; ACS Energy Lett., 2018, 3, 2967; J. Mater. Chem. A, 2020, 8, 4856; J. Mater. Chem. A, 2019, 7 11802等)的基础上，采用逐步氯化/氟化策略成功合成了两个具有位置确定的氟化和氯化的新型杂二卤化和杂三卤化端基，随后分别合成了三种基于Y系列中心核的无区域异构体的SMAs（Y-Cl、Y-FCl和Y-FClF）。作者系统地探讨了逐步端基杂卤化对SMAs的基本光电性质、单晶堆积行为、薄膜形貌和光伏性能的影响。

随着杂卤化端基中氟取代数目的逐渐增加（从Y-Cl到Y-FCl和Y-FClF），分子吸收光谱逐渐红移，并且HOMO能级和LUMO能级降低，同时逐渐提高了纯膜中的电子迁移率。单晶学分析和密度泛函理论（DFT）计算表明，与Y-FCl相比，随着氟取代个数的增加，Y-FClF相邻分子之间不仅保持了原有的晶系，而且表现出更好的分子平面性，更短的π−π堆叠距离和更显著的π−π电子耦合和更有序的三维分子堆积网络。此外，PM6:Y-FClF共混膜在分子堆积上表现出最有序和最显著的face-on分子堆积取向，在合适的相分离下表现出最强的结晶倾向，并且在三种共混膜中具有最高和最平衡的电荷迁移率。因此，基于PM6:Y-FClF的有机太阳能电池实现了17.65%的光电转换效率，明显高于基于PM6:Y-FCl（16.00%）和PM6:Y-Cl（14.47%）的电池效率。更重要的是，该效率是基于杂卤化小分子受体的二元有机太阳能电池中的最高效率之一。

这项工作表明，精确控制氟/氯原子数和区域规整杂三卤化策略的结合是改善SMAs分子间晶体堆积、优化共混膜形态和提高器件光伏性能的方法之一，其在有机太阳能电池中有着巨大应用潜力。