對于有機(jī)太陽能電池（OSC），通過分子設(shè)計和器件工程可以彌合與Shockley–Queisser極限的差距，同時需要降低高開路電壓的能量損失，提高光利用率以提高短路電流密度，并保持具有高填充因子的納米形態(tài)。近日，中國科學(xué)院大學(xué)朱曉張、劉峰設(shè)計和合成了一種不對稱的非富勒烯受體（Z8），該受體具有連接的苯基，以在三元OSC中建立合金受體。
本文要點：
1) 不對稱結(jié)構(gòu)使非輻射能量損失和由離域激子引起的電荷復(fù)合最小化，并且苯基取代的烷基側(cè)鏈影響分子間相互作用，通過有效的激子離解和減少的電荷復(fù)合改善了膜的納米形態(tài)。
2) 基于D18:Z8:L8-BO三元共混物，作者實現(xiàn)了20.2%（認(rèn)證為19.8%）的OSC效率。通過理論計算，作者分析了光子和載流子損耗的總體分布，并分析了提高開路電壓、短路電流密度和填充因子的作用機(jī)制，從而為OSC性能的進(jìn)一步發(fā)展提供了合理指導(dǎo)。
Yuanyuan Jiang et.al Non-fullerene acceptor with asymmetric structure and phenyl-substituted alkyl side chain for 20.2% efficiency organic solar cells Nature Energy 2024
DOI: 10.1038/s41560-024-01557-z
https://doi.org/10.1038/s41560-024-01557-z
