有机太阳能电池 (OSCs) 具有多种引人注目的优势，包括体积小、重量轻、易于制造、材料可用性多样、环境可持续性、机械灵活性和可扩展性，使其成为目前广泛研究的焦点。其效率提高主要是依靠A-DA₁D-A型小分子受体（SMAs）中缺电子A₁单元的作用，它可以促进分子三维堆积并增强电荷传输性能，同时有效地减轻能量损失。其次，卤素原子对于调整 SMAs的物理化学性质和提高光伏性能至关重要。当卤素被掺入端基时，它通常会增强分子内电荷转移 (ICT)，由于卤素的强电负性，导致吸收光谱发生红移。此外，卤素原子可以参与各种非共价相互作用，例如卤素-硫、卤素-氢和卤素-卤素键，这有助于更好地进行分子堆积和电荷传输。

图1. 分子结构和合成路线

杨楚罗设计了三种新的 SMAs：NA9、NA10 和 NA11，它们都具有相同的骨架，并使用苯并[b]吩嗪 (BPA) 作为缺电子A₁单元。与非卤化的 NA9不同，NA10和NA11的BPA单元上分别有两个氯原子和两个溴原子。与 NA9相比，NA10和NA11 表现出降低的能级、增强的分子堆积和改善的晶体有序性。因此，NA10和NA11表现出优异的性能，氯化的NA10的PCE达到15.65%，溴化的NA11的PCE明显更高，达到 16.64%。相比之下，NA9的PCE相对较低，为11.66%，同时短路电流密度 (JSC) 降低至20.68 mA cm^-2，填充因子 (FF) 为61.84%。这个发现强调外围卤化策略在A-DA₁D-A型SMAs设计中的重要性。

图2 器件性能

论文信息：

标题：Efficient organic solar cells with benzo[b]phenazine-core acceptors:

Insights into the effects of halogenation

全文链接：DOI: 10.1039/x0xx00000x