随着有机太阳能电池光电转换效率(PCE)的不断刷新，在未来具有很大的应用潜力。目前基于稠环电子受体有机太阳能电池效率不断刷新，但距离商业化推广还有一定的距离。近期，由青岛大学薄志山教授，刘亚辉教授和路皓副教授等通过合理的分子设计，将单结有机太阳电池的效率推到20%以上。

突破性进展：在有机太阳能电池（OSCs）领域，非辐射能量损失（∆Enr）的降低与电池性能的提升一直是研究的热点。青岛大学薄志山教授，刘亚辉教授和路皓副教授等在这一领域取得了显著的突破。他们设计并合成了一种新型的A-D-A型融合环电子受体，命名为DM-F，该材料含有刚性三维侧基（图中红色部分），而其分子骨架为平面型。这一创新设计有效抑制了受体分子形成H-聚集体，促进了J-聚集体的形成，并显著提升了受体在薄膜中的光致发光量子产率（PLQY）。

主要成果概览：

高PLQY与强结晶性：DM-F展示了高达9.8%的PLQY和优异的结晶性，这有助于减少非辐射能量损失，提高OSCs的效率。

近红外吸收：DM-F具有显著的近红外吸收能力，其吸收边缘延伸至920纳米，有助于捕获更多光子，提升电池的能量转换效率。

高性能电池：基于DM-F的有机太阳能电池（OSCs）实现了高量子效率（EQE_EL）和极低的∆E_nr（0.137 eV），这是目前报道的OSCs中最低的值。此外，二元和三元OSCs的功率转换效率（PCE）分别达到了16.16%和20.09%，标志着OSCs领域效率的新高峰。

研究亮点：

分子设计：DM-F的分子设计突破了传统，通过引入三维侧基，有效抑制了H-聚集体的形成，同时促进了J-聚集体的形成，这为高PLQY的实现提供了新策略。

性能提升：DM-F的应用不仅提升了受体的PLQY，还增强了其结晶性，这对于提高OSCs的效率至关重要。

形态调控：通过AFM和TEM等技术，研究人员发现DM-F的加入改善了活性层的形态，有助于电荷传输和提升光伏性能。

结论：

本研究通过创新的分子设计，成功开发了具有高PLQY和强结晶性的新型小分子受体DM-F，为有机太阳能电池的效率提升开辟了新途径。这一成果不仅在学术上具有重要意义，也为未来高效率OSCs的实际应用奠定了坚实的基础。