尽管有机太阳能电池(OSCs)的效率已超过20%，但大多数高效器件依赖于三元活性层以平衡开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)和填充因子(FF)。相比之下，二元器件具有形貌调控简单、工艺复杂度低和重复性好等优势，更有利于未来应用。本研究南开大学万相见等人通过结合中心核不对称取代与卤素工程，设计并合成了两种不对称受体Ph-2F和Ph-2Cl。这种不对称设计显著提升了受体的发光性能(Ph-2F的PLQY达10.36%)，有效抑制了非辐射能量损失(ΔE3低至0.193 eV)，同时优化了与聚合物给体PM6的纳米形貌。最终，基于PM6:Ph-2F的二元器件实现了20.33%的冠军效率(认证效率19.70%)，是目前不对称受体二元OSCs的最高值。此外，13.5 cm²的大面积模块效率达到17.16%，创下二元OSCs模块的效率纪录。
文章亮点
核不对称设计新策略：通过中心核不对称取代与卤素工程结合，设计出Ph-2F和Ph-2Cl受体，显著提升发光性能(PLQY达10.36%)，非辐射能量降至0.193 eV。
高效二元器件突破：PM6:Ph-2F二元器件效率达20.33%，为不对称受体二元OSCs的最高值;大面积模块效率17.16%，创同类模块纪录。
形貌与动力学优化：不对称设计优化了给受体相分离形貌，载流子迁移率提升，并加速空穴转移(τ₁仅0.121 ps)，实现实现JSC与FF协同提升。JSCFF协同提升。
Jian Liu et.al Central Core Asymmetric Acceptor Design Enables Over 20% Efficiency in Binary Organic Solar Cells by Suppressing Non-Radiative Energy Loss and Optimizing Nanomorphology EES 2025
DOI: 10.1039/D5EE03005F
https://doi.org/10.1039/D5EE03005F
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202508/13/50006003.html
