不同于无机半导体，高分子半导体具有可溶液加工、柔性、低成本的特点，被广泛应用于有机发光二极管、有机场效应晶体管以及有机太阳能电池中。传输正电荷（空穴）的p型高分子半导体很多，而传输负电荷（电子）的n型高分子半导体的数量和种类都很少。因此，发展n型高分子半导体的设计新方法，无疑具有重要科学意义和潜在应用价值。
从原理上说，由于硼原子有空p轨道，基于三芳基硼的p-π共轭高分子应该具有n型性质，但是在实验上，p-π共轭的n-型高分子半导体从未被实现过。其原因在于两方面，一是硼原子的空p轨道容易被空气中的水蒸气和氧气进攻，导致稳定性差；二是三芳基硼的缺电子性质不够强，导致高分子的电子能级不够低。
在本论文工作中，我们成功实现了基于三芳基硼的p-π共轭n-型高分子半导体。具体实施中，我们首先在与硼原子相邻的苯环上引入两个三氟甲基作为位阻，保护硼原子的空p轨道不受水、氧的进攻，提高了三芳基硼的稳定性，然后将三芳基硼与缺电子单元共聚，降低了高分子的电子能级。以上分子设计得到的三芳基硼p-π共轭n-型高分子半导体，不仅具有低的电子能级，利于电子从电极注入到高分子；而且具有较高的电子迁移率，利于电子在高分子中的输运。我们进一步实现了该n型高分子半导体的应用，作为电子受体材料，组装了全高分子太阳能电池，能量转换效率2.8%。以上工作证明了发展基于三芳基硼的p-π共轭n型高分子半导体的可行性。该工作提出了一种新的n-型高分子半导体设计方法，将拓展出一类新的材料体系。
B. Meng, Y. Ren, J. Liu*, F. Jäkle*, L. X. Wang, Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 2183.