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作为光伏技术的前沿研究课题之一，有机太阳电池（OSCs）具有重量轻、灵活性好、成本低等优点，在柔性和便携式器件方面具有巨大的商业潜力。与聚合物太阳能电池（PSCs）相比，全小分子有机太阳电池（ASM OSCs）凭借其明确的化学结构和突出的材料和器件的可重复性引起了研究人员的关注。然而，ASM OSCs在调控共混膜形貌方面存在挑战，使得ASM OSCs的光电转换效率（PCE）落后于PSCs。因此，合适的纳米尺度相分离对于实现高效的全小分子有机太阳能电池至关重要。
近日，山东大学高珂等人报道了一种侧链对称破坏策略合成了基于卟啉的小分子给体材料（DDPor-DPP和DAPor-DPP）。与它们的对称分子ZnP-TEH相比，不对称结构的材料显示出增大的偶极矩，这增强了分子间相互作用，改善了分子的结晶性，为形貌优化提供了可能性。在基于DAPor-DPP的活性层中形成了更紧密、更有序的分子堆积和合适的双连续相分离形貌，从而导致更低的电荷复合和更长的载流子寿命。因此，与基于DDPor-DPP的OSCs（PCE = 14.96%）相比，基于DAPor-DPP:6TIC的器件获得了令人鼓舞的16.62%的PCE，这是迄今为止报道的同类器件的最高效率之一。
文章通过在小分子给体卟啉分子上引入不对称侧链，优化了ASM OSCs活性层的分子堆积和纳米级形貌，为开发更高效的ASM OSCs给体材料开辟了新的途径。
Zou W, Zhang X, Shen H, et al. Side-chain symmetry-breaking strategy on porphyrin donors enables high-efficiency binary all-small-molecule organic solar cells. SusMat. 2024;e203.
https://doi.org/10.1002/sus2.203
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