对于所有基于小分子的有机太阳能电池 (SM-OSC)，在活性层中获得纳米级双连续网络结构非常具有挑战性，因此它们的功率转换效率 (PCE) 仍然落后于基于聚合物的OSC。中科院化学所Chang He，Jianhui Hou和国家纳米科学技术中心Jianqi Zhang等人构建了基于B1:BO-2Cl:BO-4Cl三元体异质结 (BHJ) 层的高效 SM-OSC。

本文要点：

1）具有三种不同BO-2Cl:BO-4Cl重量比的三元电池表现出比基于 B1:BO-2Cl 和 B1:BO-4Cl 的二元电池更高的PCE。2）从瞬态吸收、时间分辨光致发光光谱和器件物理分析获得的结果表明，具有最佳组成（B1:BO-2Cl:BO-4Cl = 1 : 0.5 : 0.5 重量比）的三元电池表现出更快的电荷转移过程，抑制成对和非成对电荷复合，较低的能量无序，以及比两个二元电池更高和更对称的载流子迁移率。

3）透射电子显微镜测量结果表明，具有分级分支结构的纳米级双连续互穿网络可以在具有最佳三元组成的 BHJ 层中完全演化。因此，最佳三元电池的 PCE 为 17.0%（经认证为 16.9%），填充因子为0.78，这是SM-OSC获得的最高值。

Jinzhao Qin, et al. 17% efficiency all-small-molecule organic solar cells enabled by nanoscale phase separation with a hierarchical branched structure, Energy&Environmental Science, 2021

https://doi.org/10.1039/D1EE02124A

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/ee/d1ee02124a