具有大型共轭刚性骨架的非富勒烯受体有助于降低能量无序性，减少非辐射复合损失（ΔE_nr），从而提高有机太阳能电池（OSCs）的开路电压（V_oc）。然而，这类受体过度聚集可能导致活性层形貌不佳，从而降低短路电流密度（J_sc）和填充因子（FF），最终影响器件效率。

本研究南开大学李晨曦、万相见和陈永胜等人报道了一种具有大型共轭刚性骨架的二聚体受体QD-1，其表现出低能量无序性、小重组能和弱电子-声子耦合。基于PM6:QD-1的二元OSC实现了19.46%的功率转换效率（PCE），创下了二聚体受体二元器件的最高纪录。此外，将QD-1引入PM6:BTP-eC9体系后，三元器件PCE进一步提升至20.19%，且热稳定性显著增强。

基于该三元体系制备的模块（13.5 cm²）PCE达到17.33%，处于大面积模块的领先水平。

文章亮点总结

  1. 高效二聚体受体设计：QD-1具有大型共轭刚性骨架，显著降低了能量无序性和非辐射复合损失，使二元器件PCE达到19.46%，创二聚体受体二元器件纪录。

  2. 三元体系突破20%效率：将QD-1引入PM6:BTP-eC9体系后，三元器件PCE提升至20.19%，且形貌优化和热稳定性增强。

  3. 大面积模块应用潜力：基于三元体系制备的13.5 cm²模块PCE高达17.33%，展示了实际应用的巨大潜力。

A Large Conjugated Rigid Dimer Acceptor Enables 20.19% Efficiency in Organic Solar Cells

W. Shi, Q. Han, W. Zhao, R. Wang, L. Li, G. Song, X. Chen, G. Long, Z. Yao, Y. Lu, C. Li, X. Wan and Y. Chen, Energy Environ. Sci., 2025, Accepted Manuscript , DOI: 10.1039/D5EE00878F

https://doi.org/10.1039/D5EE00878F

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