非富勒烯受体（NFAs）的结构革命推动了有机太阳能电池（OSC）效率的不断突破。合理调节NFA结构以实现有效的激子解离和减轻非辐射复合是OSC的关键。在NFA上引入不对称侧链通常可以通过诱导聚集状态来实现这些目标。然而，目前还缺乏将NFAs的侧链对称性与OSC中激子离域和三重态动力学直接关联起来的研究。近日，香港城市大学Alex K.-Y. Jen、Fan Baobing系统研究了结构对称性对聚集体性质的影响，并基于两个具有不同侧链对称性的双轴共轭NFA研究了激子/电荷动力学。

本文要点：

1) 具有不同分子堆积取向的对称NFA可以在其与聚合物供体的共混物中形成多个电荷转移通道，这在包含不对称NFA的共混物上是找不到的。此外，在对称NFA的混合物中形成了较慢的速率和较低的自旋三重态比率，导致相应OSC中的非辐射电压损失要低得多。

2) 该研究揭示了对称NFAs在聚集特性和激子/电荷动力学方面明显优于不对称NFAs，为使用更容易制备、低成本的对称材料开发高性能OSC铺平了道路。

参考文献：

Huanhuan Gao et.al Regulation of Side-Chain Symmetry for Delaying Triplet Formation and Suppressing Non-Radiative Loss in Organic Solar Cells Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202403121

https://doi.org/10.1002/aenm.202403121