与传统硅基太阳能电池相比，有机太阳能电池（OSCs）具有轻便和柔性的显著特点，使其成为下一代光伏技术的有前景的候选材料。在全小分子有机太阳能电池（ASM-OSCs）中，与聚合物基OSCs相比，它们具有多个显著优势，包括明确的分子结构、出色的批次间重复性、高结构可调性以及相对简单的纯化过程。这些特点为它们的商业化提供了坚实的基础[[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]]。然而，在混合薄膜中实现高度有序的分子排列和理想的相分离形态仍然具有挑战性。它们的微观结构经常处于亚稳态，而由此产生的纳米级相分离对光热应力非常敏感，导致器件性能和稳定性相对较低[[10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18]]。因此，兼具高效率和高稳定性的小分子给体材料仍然相对稀缺。为了解决这些挑战，通过合理的分子结构修饰来开发新的小分子给体成为关键，以有效调节分子间相互作用、扩散行为和组分兼容性，从而提高混合系统的形态稳定性和排列顺序[[19], [20], [21], [22]]。
在小分子给体的结构设计策略中，传统方法包括共轭核心的延长、末端官能团的修饰、侧链的调节以及π-桥的引入[[23], [24], [25], [26], [27], [28], [29], [30], [31], [32], [33]]。其中，侧链工程被认为是一种简单有效的策略，因为它不仅可以调节材料的光电性能和优化器件性能，还可以精细调节活性层的兼容性，并减轻混合系统的形态不稳定性。通过调整烷基链的长度、拓扑构型、分支点或取代位置，可以直接调控混合薄膜的结晶行为和聚集形态，从而为同时提高光伏器件的效率和运行稳定性提供可行途径[[34], [35], [36]]。然而，在之前的给体分子设计中，烷基链的修饰主要集中在分子的两侧，同侧链的位置变化对形态稳定性的影响尚未得到充分阐明。因此，在保持总烷基链长度不变的情况下，系统研究“同侧链修饰策略”对器件性能（特别是长期稳定性）的影响，对于开发高效稳定的全小分子有机太阳能电池具有重要意义[[37], [38], [39], [40]]。
在此，我们选择了经典的小分子给体BTR-Cl [41]作为参考系统。通过完全去除一个烷基链并将其迁移到分子的另一侧（同时保持烷基链中的碳原子总数不变），设计并合成了一种新型衍生物BTR-YF，其特点是烷基链位于同一侧。实验数据表明，基于BTR-YF和受体L8-BO的光伏器件实现了15.1%的光电转换效率（PCE），显著优于原始的BTR-Cl:L8-BO系统（13.6%）。此外，优化后的器件还表现出优异的运行稳定性，进一步验证了“同侧链修饰”策略在平衡材料结晶性和形态稳定性方面的有效性：这种不对称的分子配置保持了高效电荷传输所需的分子有序堆叠，同时通过空间位阻效应有效抑制了过度聚集和形态退化，从而形成了理想且动力学稳定的纳米级互穿网络[[42], [43], [44], [45], [46], [47], [48]]。这项工作提出了一种简洁高效的药物分子设计策略，通过同侧烷基链修饰来优化分子间堆叠行为和兼容性，最终实现了全小分子有机太阳能电池的光电转换效率和长期运行稳定性的同时提升。
