有机太阳能电池 (OSCs)效率提高主要是依靠在A-DA1D-A型小分子受体（SMAs）上进行优化设计，通过引入双轴共轭结构（即在原有A-DA1D-A结构基础上再加一个共轭核），可以设计出具有更好结晶性和更优分子排列的非富勒烯受体材料（如ATIC-C11）。这种材料能够形成类似纤维状的微观结构，有助于构建理想的给受体混合纳米结构，从而提升有机太阳能电池的性能。尽管如此，目前能实现这种结构的材料仍然很少，除了L8-BO等先进材料外，其他表现优异的材料还比较稀缺。
在此研究中，杨楚罗团队开发了三种双轴共轭受体（BCAs）（分别命名为T1、T2和T3)，它们的区别在于中心核部分氰基数量不同。研究发现，氰基取代增强了分子间的相互作用，从而提高了晶体的相干长度。值得注意的是，D18：T2混合薄膜展现出显著的缨状微胞结构——这是BCAs中的首次观察——其中胶束比纤维大得多，从而获得了更有利的形态，同时基于激子扩散和电荷传输得到改善，因此D18：T2器件的光电转换效率（PCE）达到了19.05%，其性能优于基于T1和T3的器件。通过将PEDOT：PSS层替换为自组装的2PACz单层，PCE进一步提升至19.71%。
图1 分子结构和合成路线
图2 器件性能
论文信息：
标题：Enhancing Molecular Stacking and Fiber Morphology of Biaxially Conjugated Acceptors via Cyano Substitution to Achieve 19.71% Efficiency in Binary Organic Solar Cells
全文链接：https://www.sciengine.com/doi/10.1007/s11426-025-2671-6
