صممت هذه الدراسة وركبت نوعين جديدين من مواد المستقبل غير الفليرينية ذات البنزين ثلاثي النيتروزول YTz-C11 و YTz-PhC6، ودرست تأثير استبدال السلسلة الجانبية في موقع بيتا β لواحدات الثيوفين بثيوفين من مجموعات خطية (ن-أونديسيل) إلى مجموعات ثنائية الأبعاد (3-هيكسيل فينيل) على البنية الجزيئية والخصائص الفيزيائية الكيميائية والمورفولوجيا في الفيلم والأداء الضوئي الكهروضوئي. أظهرت الحسابات النظرية أن إدخال الحلقة البنزين في YTz-PhC6 أدى إلى زيادة كبيرة في زاوية الالتواء بين النهاية IC والعمود الفقري الجزيئي (حوالي 7.8°~8.3°)، مما أدى إلى تحسين ترتيب الجزيئات. كشفت القياسات الطيفية والكهربائية الكيميائية أن YTz-PhC6 لديه فجوة طيفية أوسع أضيق (1.37 إلكترون فولت) ومستوى LUMO أقل (-3.82 إلكترون فولت). حققت خلية شمسية عضوية مبنية على PBDB-T:YTz-PhC6 كفاءة تحويل طاقة ضوئية قدرها 15.87%، أعلى بشكل ملحوظ من الأجهزة القائمة على YTz-C11 (10.67%)، ويرجع الأداء الممتاز بشكل رئيسي إلى نقل أسرع للشحنة، وانتقال متوازن لحاملات الشحنة (μ_h/μ_e ≈ 1.05)، والمورفولوجيا المحسنة للفصل الطوري النانوي. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الاختبارات الكهروضوئية العابرة أن أجهزة YTz-PhC6 تمتلك وقت استخراج شحنة أقصر (0.42 ميكروثانية) وعمر حامل شحنة أطول (0.95 مللي ثانية). تشير هذه الدراسة إلى أن إدخال السلسلة الجانبية ثنائية الأبعاد في موقع β للمستقبل غير الفليريني يمكن أن ينظم فعّالياً ترتيب الجزيئات والخصائص الكهروضوئية، مما يوفر أفكاراً جديدة لتصميم مواد خلايا الطاقة الشمسية العضوية عالية الأداء.

خلية شمسية عضوية; مستقبل غير فليريني; بنزين ثلاثي النيتروزول; تنظيم السلسلة الجانبية