虽然目前非富勒烯型小分子受体聚合物太阳能电池取得了重要进展，为了实现进一步太阳能电池的发展，合适的参数选取仍非常困难。有鉴于此，北京理工大学王金亮、Qiaoshi An等首次报道了一种新颖的策略，通过在分子核心结构中构建不对称骨架结构、同时修饰硒酚基团，从而实现了一系列不对称结构A-DA′D-A型结构NF-SMAs，分别为S-YSS-Cl、A-WSSe-Cl、S-WSeSe-Cl几种含有不同数目的硒酚取代基。

本文要点：

（1）

当骨架结构分别为S-YSS-Cl改变为A-WSSe-Cl变化为A-WSSe-Cl，光吸收情况发生红移，同时在薄膜结构中发现逐渐提高的电子迁移率。作者通过对其单晶进行研究，发现A-WSSe-Cl、S-WSeSe-Cl表现了比S-YSS-Cl更强和更显著的分子间π-π堆叠相互作用，分子间的苯并噻二唑结构中的S^…N非共价相互作用、排列更加规则的3D互穿电荷转移结构。

（2）

作者发现PM6:A-WSSe-Cl材料薄膜的电池器件的电池效率达到17.51 %（这个效率比对称结构S-WSeSe-Cl材料电池的效率更高（16.01 %）），该电池的效率是目前基于硒酚结构的NF-SMAs二元电池中能够达到的最高性能。A-WSSe-Cl表现了最好的光吸收、能级、结晶情况之间的平衡，因此PM6:A-WSSe-Cl在形成的薄膜中实现了最好的面取向晶化和最小的分子间堆叠距离，形成纳米纤维结构非常有利于合适的相分离。

（3）

本文结果展示了通过设计不对称分子结构、精确调控硒酚的位置，能够显著改善电流密度和填充因子，同时保持电池的开路电压。

参考文献

Can Yang, Qiaoshi An,* Hai-Rui Bai, Hong-Fu Zhi, Hwa Sook Ryu, Asif Mahmood, Xin Zhao, Shaowen Zhang, Han Young Woo, Jin-Liang Wang,* Synergistic Strategy of Manipulating the Number of Selenophene Units and Asymmetric Central Core of Small Molecular Acceptors Enables Polymer Solar Cells with 17.5% Efficiency, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202104766

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202104766