有机太阳能电池因具有质量轻、柔性好、可溶液加工和适合大面积制备等优势，被认为是下一代光伏技术的重要方向。然而，在高性能有机太阳能电池中，如何同时实现高开路电压、高填充因子和高效电荷传输，仍是制约其进一步发展的关键问题。
针对这一挑战，我校海峡柔性电子（未来科技）学院钱德平教授团队提出了“非对称受体分子设计与添加剂调控结晶协同优化”的研究策略。研究团队基于高性能受体N3骨架设计合成了两种新型非对称非富勒烯受体材料AS-N3-4F和AS-N3-4Cl，并系统研究了1-氯萘（1-CN）和1,8-二碘辛烷（DIO）对薄膜结晶、相分离形貌和器件性能的影响。结果表明，1-CN能够有效调节受体分子堆积，抑制过度结晶，降低非辐射复合能量损失，从而实现开路电压和填充因子的同步提升。基于D18:AS-N3-4F体系的二元有机太阳能电池获得了20.01%的能量转换效率，同时实现0.903V的开路电压、27.53 mA cm⁻²的短路电流密度和80.48%的填充因子。该研究揭示了非对称分子结构与添加剂调控结晶之间的协同作用，为高效率有机太阳能电池的材料设计和加工优化提供了新的思路。
相关成果以“Asymmetric Acceptor Engineering and Additive-Controlled Crystallization Synergize to Yield Efficient Binary Organic Solar Cells”为题发表在1区TOP期刊《Science China Chemistry》上。
福建师范大学为该工作的第一完成单位。海峡柔性电子（未来科技）学院陈振宇副教授为论文的第一作者，2024级硕士研究生覃珊珊为共同第一作者。杨道宾副研究员、王康老师、钱德平教授、葛子义研究员为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金及福建师范大学高层次人才启动基金的资助。
全文链接：https://doi.org/10.1007/s11426-025-3305-0
〔海峡柔性电子（未来科技）学院〕