北大裴坚课题组和张文彬课题组Adv. Mater.：共轭高分子的剪切诱导取向与高迁移率电荷传输

背景：共轭高分子因其低成本、柔性及可溶液加工等优势，广泛应用于光电器件。溶液加工过程中的溶剂与高分子相互作用影响其聚集行为，进而决定固态薄膜形貌与电学性能。合理利用剪切作用可提高链有序排列，改善电荷输运，但不同溶液聚集结构在剪切下的取向能力及结构—性能关系尚不清晰。研究目的：以n型共轭高分子F4BDOPV-2T为模型，选用主链选择性溶剂1-氯萘和侧链选择性溶剂均三甲苯，结合原位变温溶液剪切，系统研究溶液态聚集结构及其对剪切的响应，探究分子相互作用、溶液聚集与微观结构演化之间的联系。结论：研究表明，通过调控溶剂和温度可实现聚集体由三维向一维结构转变；不同聚集形态对剪切响应差异显著，影响最终薄膜微观结构。在主链选择性溶剂1-CN中，高温削弱侧链相互作用，形成更松散π–π堆积的一维聚集体，易于剪切取向，在80°C获得最高迁移率4.74 cm² V⁻¹ s⁻¹。该工作揭示了分子相互作用、溶液聚集、链取向与薄膜结构的内在联系，为高性能高分子电子器件设计提供了新思路。