有机太阳能电池（OSCs）的发展关键在于优化电子过程和材料选择。本研究提出，小分子给体（SMDs）可作为纳米填料，填充光活性层中给体-受体异质界面处的空隙，这些区域因分子排列无序而形成较多自由体积。虽然更紧密的异质界面有利于单线态激子解离，但也可能增加复合概率。
香港科技大学广州吴佳莹、香港理工大学李明杰和马睿杰等人通过光物理分析发现，选用极化率较低的小分子填充这些界面，可在保持激子离域的同时，增强短程迁移率，从而抑制亚纳秒双分子复合损失。通过简单氟化B1分子，我们设计出一系列B1衍生物SMDs，实现了效率接近20%的OSCs，为高效率OSCs的设计提供了新思路。
研究亮点：
- 提出异质界面“纳米填料”策略：利用小分子给体填充给体-受体界面空隙，增强波函数重叠，提升激子解离效率。
- 极化率调控抑制复合损失：低极化率小分子（如DG13）可增强短程迁移率，减少自由电荷在界面处的停留时间，从而抑制复合。
- 实现接近20%的高效率：通过氟化B1分子设计出DG13等SMDs，在D18:L8-BO体系中实现19.83%的认证效率，推动OSCs向商业化迈进。
Tailoring short-range mobility at donor–acceptor heterointerfaces through small molecules promotes efficient organic solar cells
T. A. Dela Peña, Y. Luo, Y. Hai, R. Ma, A. Dolan, S. Khanmohammadi, J. M. de la Perrelle, Y. Zheng, Q. Wei, Y. Li, L. Jia, S. A. Garcia, K. L. Yeung, K. K. Friedman, L. V. Titova, T. Jia, H. Yan, T. W. Kee, W. Zhao, W. Gao, M. Li and J. Wu, Energy Environ. Sci., 2025,
DOI: 10.1039/D5EE05342K
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ee/d5ee05342k
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202511/04/50011771.html
