国家纳米科学中心，Nature Materials！

本文背景是提高有机太阳能电池（OSCs）的功率转换效率（PCE）需要同时提升短路电流（JSC）和填充因子（FF）并降低开路电压（VOC）损失，但收窄光学带隙（Eg）以提高JSC会导致VOC损失增加。研究目的在于设计一种新型窄带隙受体材料，突破能隙定律降低能量损失。合成了一种以喹喔啉（Qx）为中心单元、萘基端基（NF）为封端、硒（Se）取代中心核的受体Qx-Se-NF，其窄带隙为1.31 eV。理论计算显示该材料具有较低的能量无序度，有利于降低能量损失。最终结论是，基于Qx-Se-NF的三元体系有机太阳能电池实现了经认证的21.01%的PCE，能量损失低至0.486 eV；采用邻二甲苯溶剂通过狭缝涂布制备的柔性大面积器件和组件分别实现了17.70%和17.10%的PCE。该研究揭示了分子设计原理和能量无序度在高性能OSC中的关键作用。