激子扩散和载流子传输是决定有机光伏 (OPV) 效率的两个关键因素。然而，这两个因素之间的关系尚未得到广泛研究。设计具有高效扩散系数和高电子透射率的非富勒烯受体 (NFA) 是一个重点关注领域。在本研究中，南方科技大学何凤团队合成了用于体异质结 (BHJ) 和准平面异质结 (Q-PHJ) 器件的材料，以验证所需的晶体度差异，相关成果于2024年11月5日发表于Advanced Functional Materials期刊。BOBO4Cl-βδ 单晶表现出最紧凑的堆积结构，具有改进的平面配置和更近的 π···π 距离，从而具有更高的电子迁移率和优异的激子扩散系数。因此，基于 BOBO4Cl-βδ 的器件在 Q-PHJ 中实现了 17.38% 的功率转换效率 (PCE)，而 BHJ 器件的 PCE 较低，为 14.75%。此外，将 BOBO4Cl-βδ 引入 D18/L8-BO Q-PHJ 系统可将 PCE 从 17.98% 提高到 18.81%，这是 Q-PHJ 器件的最高记录之一。这一改进归因于 BOBO4Cl-βδ 的强结晶性，这增强了填料排列并提高了激子扩散系数。我们的工作强调了具有可调激子扩散和载流子传输的分子设计对于 BHJ 和 Q-PHJ OPV 架构的重要性，并揭示了它们之间的关系，这有助于实现高性能 NFA。
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