低能量损失和小驱动力下有效的电荷分离是实现有机光伏（OPV）中高功率转换效率（PCE）的前提。浙江大学的陈红征，Minmin Shi 和林雪平大学Fengling Zhang等人提出了一种新的非富勒烯受体（NFA）分子设计，以通过引入不对称末端同时解决上述两个问题。

本文要点：

1）通过引入卤代茚满二酮（A1）和3-二氰基亚甲基-1-茚满酮（A2）作为中央熔核（D）上两个不同的共轭末端来构建两个NFA BTP-S1和BTP-S2。当与聚合物供体PM6混合时，这种具有A1-D-A2结构的非对称NFA具有优异的光伏性能。能量损失分析表明，末端带有六个氯原子的不对称分子BTP-S2使相应的器件具有出色的电致发光量子效率，为2.3×10^-2％，比基于对称Y6的器件高一个数量级（4.4 ×10^-3％），从而显著降低了相应器件的非辐射损耗和能量损耗。

2）此外，在末端带有多个卤素原子的不对称BTP-S1和BTP-S2表现出快速的空穴转移至供体PM6。结果，基于PM6：BTP-S2混合的OPV实现了16.37％的PCE，高于基于PM6：Y6的OPV的（15.79％）。三元混合物（PM6：Y6：BTP-S2）的进一步优化可实现17.43％的最佳效率，这是单结OPV的最高效率之一。这项工作提供了一种有效的方法，可通过分子设计策略同时降低能量损失并促进OPV的电荷分离。

Shuixing Li et al. Asymmetric Electron Acceptors for High‐Efficiency and Low‐Energy‐Loss Organic Photovoltaics, AM, 2020.

DOI: 10.1002/adma.202001160

https://doi.org/10.1002/adma.202001160