有机太阳能电池（OSCs）具备溶液可加工、大面积制备等优势，是下一代光伏技术的重要方向。然而，当前最高效率器件高度依赖氯仿等有毒卤代溶剂，采用非卤溶剂（如甲苯（TL））加工时，高性能给体D18因分子量大、堆积紧密导致溶解性差，引发过度聚集、薄膜形貌变差，器件光电转换效率（PCE）大幅下降，制约无卤OSCs规模化应用。

为了突破这一瓶颈，本文将增塑单元“双(2-(2-甲氧基乙氧基)乙基)噻吩并[3,2-b]噻吩-3,6-二甲酸酯（bTh-OEG）”通过无规共聚加入D18主链中，设计合成了新型给体材料D18-O，该单元侧链的寡聚乙二醇基团与TL分子间形成C―H···O氢键等强相互作用，显著增强了给体在TL中的溶剂化能力，从而改善了加工性；同时，bTh-OEG单元的引入有效抑制了TL溶液中给体的过度预聚集，减小了聚集体尺寸，并延长了结晶过程，促进了分子有序排列，最终实现了更高的结晶度。

基于上述策略，本文通过逐层沉积（LBL）工艺制备的OSCs，PCE创纪录地达到了20.78%（认证：20.40%）。此外，采用该新型给体材料制备的大面积组件也取得了17.83%的创纪录PCE（认证：17.29%）。该器件进一步展现出优异的长期稳定性，在超过1300小时的连续测试中仍能保持初始效率的90%以上（T₉₀ > 1300 h）。