近日，我院光电材料与器件团队李淼副教授联合青岛大学刘亚辉教授、河南大学宋金生教授、北京师范大学薄志山教授，在Nature子刊Nature Communications（《自然·通讯》）发表题为“Attaining 19.12% solar cell efficiency for non-fused ring electron acceptors via multi-dimensional charge transport”的研究论文。我院李淼副教授、硕士研究生朱倩倩和北京师范大学魏楠博士为论文共同第一作者，周圆圆博士、宋金生教授、薄志山教授与刘亚辉教授为共同通讯作者，河南师范大学为第一作者单位。
针对非稠环电子受体中普遍存在的分子骨架扭曲、堆积无序，导致受限的电荷传输等问题，该研究团队提出超分子侧基诱导多维电荷传输的分子设计策略，构筑了末端苯基修饰的非稠环电子受体3TT-Ph2和3TT-Ph4。研究结果表明，3TT-Ph2与3TT-Ph4不仅保留了传统的A-π/π-A堆积模式，还通过末端苯基与氰基茚酮端基形成额外的苯基-端基（Ph-A）分子间的超分子作用；同时，苯环上氟原子的引入后，进一步诱导形成F···F、F···H和F···C等多重的非共价相互作用。这些协同的超分子作用有利于受体分子形成紧密有序的堆积，构建多维的电荷传输通道，从而实现高效的电荷传输。基于D18:3TT-Ph4的器件实现了高达19.12%的PCE，创造了非稠环电子受体光伏性能的最高纪录。
该成果是我院在有机光伏非稠环电子受体领域取得的又一重要进展，为高性能、低成本非稠环电子受体的分子设计提供了新思路，推动了有机太阳能电池的产业化发展。该研究得到国家自然科学基金、河南省自然科学基金、中国博士后科学基金等项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-74509-8
（材料科学与工程学院 李淼 朱倩倩）