单层异质结太阳能电池的光电转化率受到Shockley-Queisser(SQ)定律限制,理论上限约为32％。最新的研究结果表明,使用单线态裂分材料,可以突破SQ定律限制,理论上最高可达44％[1]。单线态裂分(Singlet Fission,SF)是指当一个有机半导体分子吸收一个光子产生单线态激子后,通过一个自旋允许的裂分过程形成两个三线态激子,即吸收一个光子后可以产生两个三线态激子。目前主要的研究集中在分子间单线态裂分,裂分效率受材料空间堆积形态的影响,不利于其在光伏器件中的实际应用。我们以苯并二噻吩为电子给体,氧化噻吩(TDO)单元为电子受体,设计和合成了一系列共轭小分子与高分子聚合物,发现其具有非常高效的分子内SF,其裂分效率(～170％)不受分子间相互作用的影响,并提出了材料的设计原理[2]。