低成本稠环电子受体：通过精细调控分子结晶与成膜动力学实现高效有机太阳能电池

本研究针对低成本有机太阳能电池(OSC)材料效率瓶颈，来自国内的研究团队通过A–DA'D–A型五环稠环电子受体的分子侧链调控，实现18.04%的突破性光电转换效率(PCE)和0.363的优值因子(FOM)，为OSC商业化提供了关键材料解决方案。

　　

实现低成本活性层材料的高功率转换效率(PCE)对有机太阳能电池(OSC)商业化至关重要。本研究通过调控具有A–DA'D–A型五环稠环结构的低成本电子受体的分子结晶与成膜动力学，获得了令人瞩目的18.04% PCE和0.363的顶级优值因子(FOM)，创下了OSC领域的最佳纪录。

单晶X射线衍射分析表明，中心核上长柔性侧链能够阻碍不利的二聚体形成，并诱导三维(3D)网络堆积模式，这对激子扩散和电荷传输至关重要。原位光谱研究进一步揭示，电子受体侧链的延长能够减缓小分子受体的成膜动力学，同时加速聚合物给体的成膜过程，从而有利于形成双连续互穿纤维网络结构并改善分子间混合。

这项突破性工作证明，低成本、简单结构的稠环电子受体(fused-ring electron acceptors)在OSC商业化领域具有广阔前景。研究人员通过巧妙的侧链调控策略，同步实现了低成本材料的高效性能和优化成膜特性，为新一代有机光伏技术的产业化应用奠定了坚实基础。