Despite the significant progresses made in all-polymer solar cells (all-PSCs) recently, the relatively low short-circuit current density (Jsc) and large energy loss are still quite difficult to overcome for further development. To address these challenges, we developed a new class of narrow-bandgap polymer acceptors incorporating a benzotriazole (BTz)-core fused-ring segment, named the PZT series. Compared to the commonly used benzothiadiazole (BT)-containing polymer PYT, the less electron-deficient BTz renders PZT derivatives with significantly red-shifted optical absorption and up-shifted energy levels, leading to simultaneously improved Jsc and open-circuit voltage in the resultant all-PSCs. More importantly, a regioregular PZT (PZT-γ) has been developed to achieve higher regiospecificity for avoiding the formation of isomers during polymerization. Benefiting from the more extended absorption, better backbone ordering, and more optimal blend morphology with donor component, PZT-γ-based all-PSCs exhibit a record-high power conversion efficiency of 15.8% with a greatly enhanced Jsc of 24.7 mA/cm2 and a low energy loss of 0.51 eV.

Ternary OSCs fabricated with two acceptors with similar absorption spectra achieved the best PCE of 14.13% with an impressive FF of 78.2%.

In this work, a nonfullerene polymer solar cell (PSC) based on a wide bandgap polymer donor PM6 containing fluorinated thienyl benzodithiophene (BDT-2F) unit and a narrow bandgap small molecule acceptor 2,2'-((2Z,2'Z)-((4,4,9,9-tetrahexyl-4,9-dihydro-s-indaceno[1,2-b:5,6-b']dithiophene-2,7-diyl)bis(methanylylidene))bis(3-oxo-2,3-dihydro-1H-indene-2,1-diylidene))dimalononitrile (IDIC) is developed. In addition to matched energy levels and complementary absorption spectrum with IDIC, PM6 possesses high crystallinity and strong π-π stacking alignment, which are favorable to charge carrier transport and hence suppress recombination in devices. As a result, the PM6:IDIC-based PSCs without extra treatments show an outstanding power conversion efficiency (PCE) of 11.9%, which is the record value for the as-cast PSC devices reported in the literature to date. Moreover, the device performances are insensitive to the active layer thickness (≈95-255 nm) and device area (0.20-0.81 cm2 ) with PCEs of over 11%. Besides, the PM6:IDIC-based flexible PSCs with a large device area of 1.25 cm2 exhibit a high PCE of 6.54%. These results indicate that the PM6:IDIC blend is a promising candidate for future roll-to-roll mass manufacturing and practical application of highly efficient PSCs.

It is widely known that the miscibility between donor and acceptor is a crucial factor that affects the morphology and thus device performance of nonfullerene organic solar cells (OSCs). In this Letter, we show that incorporating a third component with lower miscibility and higher lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level into the state-of-the-art PM6:Y6 system can significantly enhance the performance of devices. The best results of the ternary devices are achieved by adding a small molecular acceptor named ITCPTC (∼5% w/w), which significantly improves the power conversion efficiency (PCE) of the host system from 16.44% to 17.42%. The higher LUMO of the third component increases the open-circuit voltage (VOC), while the low miscibility enlarges the domains and leads to improved short-circuit current density (JSC) and fill factor (FF). The efficacy of this strategy is supported by using other nonfullerene third components including an asymmetric small molecule (N7IT) and a polymer acceptor (PF2-DTC), which play the same role as ITCPTC and boost the PCEs to 16.96% and 17.04%, respectively. Our approach can be potentially applied to a wide range of OSC material systems and should facilitate the development of the OSC field.

A low bandgap polymer acceptor PF5-Y5 was synthesized and its all-PSCs achieved an impressive device efficiency of 14.45% with both high V_oc and J_sc due to the excellent absorption coverage, small energy loss, and efficient charge separation.

Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is a progressive disease. We utilized bioinformatics analysis and experimental research to identify biomarkers indicative of the progression of T2DM, aiming for early detection of the disease and timely clinical intervention. Integrating Mfuzz analysis with differential expression analysis, we identified 76 genes associated with the progression of T2DM, which were primarily enriched in signaling pathways such as apoptosis, p53 signaling, and necroptosis. Subsequently, using various analytical methods, including machine learning, we further narrowed down the hub genes to STK17A and CCT5. Based on the hub genes, we calculated the risk score for samples and interestingly found that the score correlated with multiple programmed cell death (PCD) pathways. Animal experiments revealed that the diabetes model exhibited higher levels of MDA and LDH, with lower expression of SOD, accompanied by islet cell apoptosis. In conclusion, our study suggests that during the progression of diabetes, STK17A and CCT5 may contribute to the advancement of the disease by regulating oxidative stress, programmed cell death pathways, and critical signaling pathways such as p53 and MAPK, thereby promoting the death of islet cells. This provides substantial evidence in support of further disease prevention and treatment strategies.

Abstract Organic photovoltaics (OPVs) represent one of the most promising photovoltaic technologies owing to their high capacity to convert solar energy to electricity. With the continuous structure upgradation of photovoltaic materials, especially that of non‐fullerene acceptors (NFAs), the OPV field has witnessed rapid progress with power conversion efficiency (PCE) exceeding 19%. However, it remains challenging to overcome the intrinsic trade‐off between the photocurrent and photovoltage, restricting the further promotion of the OPV efficiency. In this regard, it is urgent to further tailor the structure of NFAs to broaden their absorption spectra while mitigating the energy loss of relevant devices concomitantly. Heteroatom substitution on the fused‐ring π‐core of NFAs is an efficient way to achieve this goal. In addition to improve the near‐infrared light harvest by strengthening the intramolecular charge transfer, it can also enhance the molecular stacking via forming multiple noncovalent interactions, which is favorable for reducing the energetic disorder. Therefore, in this review we focus on the design rules of NFAs, including the polymerized NFAs, of which the core moiety is substituted by various kinds of heteroatoms. We also afford a comprehensive understanding on the structure–property−performance relationships of these NFAs. Finally, we anticipate the challenges restricting the efficiency promotion and industrial utilization of OPV, and provide potential solutions based on the further heteroatom optimization on NFA core‐moiety. image