有机太阳能电池凭借轻质、柔性、低成本及易于大面积制备等优势，展现出广阔的应用前景。近年来，随着非富勒烯受体设计与器件工程的不断发展，其光电转换效率已突破20%。然而，高性能小分子受体较强的结晶倾向易导致薄膜过度聚集、相分离失衡及电荷传输通道不连续，活性层形貌的精准调控仍是提升器件性能的关键挑战。

  针对上述问题，我院王晓晨教授团队提出了一种基于空间位阻调控的分子合金化策略，将内侧链引入苯基取代基、具有相同共轭骨架的受体L8-Ph作为第三组分，引入D18:L8-BO二元体系，实现结晶动力学与多尺度形貌的协同调控。该策略利用L8-Ph与L8-BO良好的结构兼容性构建类合金受体相，并通过苯基侧链的空间位阻调节分子堆积与晶体生长。原位紫外-可见吸收光谱表明，L8-Ph的引入使体系呈现“早成核、慢生长”的结晶行为，将晶体生长时间由0.17 s延长至0.23 s，为分子重排与有序组装提供了更充分的时间；差示扫描量热分析进一步支持了两种受体的良好相容性及类合金相的形成。得益于上述调控，优化后的三元活性层形成了有序度更高、结构相干性更优的纳米纤维网络，并实现更均衡的给体/受体垂直组分分布，从而促进激子解离与电荷传输，抑制双分子复合和陷阱辅助复合。最终，器件光电转换效率达到20.73%，填充因子高达82.95%，短路电流密度为27.01 mA/cm²，开路电压为0.925 V，显著优于二元对照器件的19.77%，实现了器件光电性能的协同提升。该研究将分子结构设计、非平衡结晶动力学与活性层形貌演化有机结合，为通过分子合金化精准调控受体结晶、构筑高性能三元有机太阳能电池提供了新的设计思路。

  相关研究成果以“Sterically Engineered Molecular Alloying for Kinetic Regulation of Acceptor Crystallization Achieves 20.73% Efficiency in Ternary Organic Solar Cells”为题，发表于学术期刊《Advanced Functional Materials》。本研究得到了国家自然科学基金（22405164、22579079）、中央高校基本科研业务费及陕西师范大学材料科学与工程学院相关项目、中央高校基本科研业务费项目（GK202406025、GK202501005）和深圳市科技创新委员会项目（KCXST20221021111413031）等支持。陕西师范大学为第一完成单位，我院硕士研究生马秀兰为第一作者，我院王晓晨研究员、李建锋博士，以及南方科技大学刘斌教授、中国科学院化学研究所李永舫院士为共同通讯作者。

       论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.79175

撰稿：马秀兰 李建锋  审核：刘治科