有机太阳电池作为一种有效利用太阳能的新型光伏技术，由于其重量轻、成本低、大面积制备等优点，成为实现碳中和的潜在候选技术。

然而，有机太阳电池由于非辐射复合引起的能量损失限制了其光伏性能的进一步提升。非对称受体基器件在降低能量损失方面表现出一定的优势，而由对称性破坏引起的电子结构性质的变化及其对非辐射复合能量损失的影响机制尚不清楚。

近日，江西师范大学陈义旺教授和廖勋凡教授团队以BTP-0Cl为基础，设计合成了非对称受体BTP-Cl和BTP-2Cl，接着结合分子模拟和实验揭示了非对称结构与非辐射复合能量损失之间的关系，并提出了采用分子表面静电势及其量化的特征参数描述给受体间的组装行为。

首先，非对称受体BTP-Cl和BTP-2Cl的表面静电势分布呈不对称且具有较低的无序性，其总的平均静电势值降低，从而降低了给受体之间的静电势差值，进而减弱给受体间的相互作用。其次，非对称受体的半分子偶极矩差值较大，且其末端的静电势差值提高，从而有助于降低电子-空穴的库伦吸引能。

非对称受体末端间的π-π相互作用较强，且可以很好的保留在溶液、纯膜和共混膜中。此外，减弱的静电相互作用会降低给受体间的混溶性，从而调节D:A的平衡位点居中分布；同时，还会降低阴极附近给体的分布，从而提高器件的内建电势，进而改善激子的产生和解离。

能量损失测试发现非对称受体的EQEEL明显提高，从而获得了较低的非辐射复合能量损失。进一步，TD-DFT理论模拟计算表明非对称受体在最低激发态时D/A界面由电荷转移态和局域激发态组成，且电荷转移态比例降低。此外，非对称受体与D/A复合结构在激发态时激子结合能的差值降低。因此，对称受体末端氯化及其引起结构非对称的协同作用影响了器件的非辐射复合能量损失。

该工作为理解非对称分子结构与器件性能之间的关系提供了新的见解，且为高效受体的设计合成提供指导意义。