对于有机太阳能电池（OSC），通过分子设计和器件工程可以弥合与Shockley–Queisser极限的差距，同时需要降低高开路电压的能量损失，提高光利用率以提高短路电流密度，并保持具有高填充因子的纳米形态。近日，中国科学院大学朱晓张、刘峰设计和合成了一种不对称的非富勒烯受体（Z8），该受体具有连接的苯基，以在三元OSC中建立合金受体。

本文要点：

1) 不对称结构使非辐射能量损失和由离域激子引起的电荷复合最小化，并且苯基取代的烷基侧链影响分子间相互作用，通过有效的激子离解和减少的电荷复合改善了膜的纳米形态。

2) 基于D18:Z8:L8-BO三元共混物，作者实现了20.2%（认证为19.8%）的OSC效率。通过理论计算，作者分析了光子和载流子损耗的总体分布，并分析了提高开路电压、短路电流密度和填充因子的作用机制，从而为OSC性能的进一步发展提供了合理指导。

参考文献：

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