单节二元全小分子构成的有机太阳能电池，通过非富勒烯受体Y6作为电子受体，有机太阳能电池效率达到14 %，但是这种效率仍然低于聚合物有机太阳能电池的性能。有鉴于此，中国科学院重庆绿色智能技术研究院陆仕荣、肖泽云，重庆大学孙宽等报道了一种不对称Y6类似结构受体结构，BTP-FCl-FCl，该分子通过设计能够很好的和近期报道的小分子供体BTR-Cl，从而构成的有机太阳能电池展示了创记录的15.3 %单节二元基于小分子的有机太阳能电池器件。

本文要点：

（1）

本文报道的不对称受体分子BTP-FCl-FCl，在相同一端分布着F，Cl原子，从而表现出局域的不对称结构，因此分子的总偶极矩降低，平均电子静电势较高，相对于分子整体表现处不对称的异构体分子BTP-2F-2Cl而言，导致分子中的畸变程度降低，实现了显著改善电荷的生成和抽取。

（2）

基于BTP-FCl-FCl结构的有机太阳能活性分子层结构具有更有利的磁畴，相分离，有利的促进了更快的电荷抽取、提高了载流子寿命、降低了电荷复合速率。

（3）

通过BTP-2F-2Cl、BTP-FCl-FCl器件对比，发现填充因子由71.41 %提高至75.36 %，电流密度由22.35 mA cm^-2提高至24.58 mA cm^-2，而且电池效率达到15.3 %。这种分子的局部不对称F, Cl原子分布作为一种新型改善有机太阳能电池器件性能的方法。

参考文献

Hu, D., Yang, Q., Zheng, Y., Tang, H., Chung, S., Singh, R., Lv, J., Fu, J., Kan, Z., Qin, B., Chen, Q., Liao, Z., Chen, H., Xiao, Z., Sun, K., Lu, S., 15.3% Efficiency All‐Small‐Molecule Organic Solar Cells Achieved by a Locally Asymmetric F, Cl Disubstitution Strategy, Adv. Sci. 2021, 2004262.

DOI: 10.1002/advs.202004262

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202004262