フッ化側鎖は材料のキャリア輸送性能を向上させる有効な手段ですが、現在、この戦略に基づく有機太陽電池の光電変換性能の向上に関する報告はまだ少ないです。そこで、本研究では、ジ（チオフェン融合シクロペンタジエン）およびカルバゾールを基盤とする受容体-供与体-受容体（A-D-A）型非フラーレン受容体材料（HP1、HP2、HP3）を三種設計合成し、側鎖および末端基のフッ化が材料性能に及ぼす影響を検討しました。側鎖にフッ素を含むHP2と比較して、末端基のみがフッ素を含むHP1は赤方偏移した吸収とエネルギーレベルの低下を示しました。さらにHP1の側鎖にフッ素原子を導入すると、HP3の最低空軌道（LUMO）エネルギーレベルがやや上昇し、光学バンドギャップ（E_g）が1.57 eVから1.61 eVに拡大しました。HP1およびHP2と比較して、PM6：HP3を基にした混合膜はより明確な相分離形態とより高いキャリア輸送性能を示し、対応するデバイスのエネルギー変換効率（PCE）は11.48％に向上し、開放電圧（V_oc）は0.97 Vでした。しかし、PM6：HP1を基にしたデバイスのPCEは11.08％に低下し、V_ocは0.93 Vに減少しました。PM6：HP2を基にしたデバイスのPCEはわずか4.20％でした。注目すべきは、PM6：HP1：HP3（1：0.5：0.5、w/w/w）を基にしたデバイスのPCEがさらに11.95％に向上したことです。結果は、フッ化側鎖が有機太陽電池の光電変換性能を向上させる有効な戦略であることを示しています。

非フラーレン受容体;有機太陽電池;ジ（チオフェン融合シクロペンタジエン）およびカルバゾール;フッ化側鎖;エネルギー変換効率