Dal 1995 al 2015, i derivati ​​del fullerene erano stati gli accettori di elettroni dominanti nelle celle solari organiche (OSC) a causa della loro superiorità di prestazioni rispetto ad altri accettori. Però, gli inconvenienti dei fullereni, come un debole assorbimento visibile, accordabilità limitata delle proprietà elettroniche e instabilità morfologica, limitare l'ulteriore sviluppo degli OSC verso maggiori efficienze e applicazioni pratiche. Perciò, lo sviluppo di nuovi accettori oltre i fullereni è urgente nel campo degli OSC.

Il professor Zhan Xiaowei del College of Engineering dell'Università di Pechino è uno dei pionieri impegnati nello sviluppo di accettori non fullerenici nel mondo. Nel 2007, Il gruppo di Zhan ha aperto la strada agli accettori di polimeri a base di perilene diimmide. Nel 2015, hanno inventato la molecola stellare ITIC e proposto il concetto di accettore di elettroni ad anello fuso (FREA). Quindi, hanno sviluppato una varietà di strategie di progettazione molecolare, modulato le proprietà molecolari attraverso l'ingegneria su nuclei ad anello fuso, -ponti, gruppi terminali e catene laterali, e ha rivelato le relazioni struttura-proprietà. Hanno trovato nuovi dispositivi fisici e fotofisici nei FREA, diverso dai fullereni. Hanno fabbricato OSC ad alte prestazioni e celle ibride FREA-perovskite. Le caratteristiche chimiche, le caratteristiche fisiche e le caratteristiche del dispositivo dei FREA sono diverse dai tradizionali fullereni. Grazie all'invenzione di FREA, Gli OSC hanno raggiunto progressi senza precedenti con efficienze che hanno superato il 18% in 5 anni. FREA porta una rivoluzione per il campo OSC e annuncia l'arrivo dell'era non fullerene.

I FREA sono stati utilizzati anche in altri campi, come le celle solari in perovskite, celle solari a punti quantici, scissione solare dell'acqua, fotorilevatori, transistor ad effetto di campo, assorbimento a due fotoni, terapia fototermica, ecc. I FREA hanno attirato un'ampia attenzione in tutto il mondo:oltre 150 gruppi utilizzano i FERA negli OSC, oltre 50 gruppi utilizzano FREA in altri campi, e oltre 10 aziende stanno vendendo FREA. Oggi, FREA è un campo nuovo e caldo guidato da scienziati cinesi e seguito in tutto il mondo.