港科技大学顏河团队在本研究提出了一种新颖的端基设计，以开发超越传统侧链工程的中等带隙Y系列受体，相关成果于2024年9月8日发表于Angewandte Chemie期刊。该工作专注于在苯稠合端基上战略性地整合电子给体甲氧基和电子吸体卤素原子。这种组合精确地调节了端基的偶极矩和电子密度，有效地减弱了分子内电荷转移效应，并扩大了受体的带隙。这些端基的加入产生了两种不对称受体，分别称为 BTP-2FClO 和 BTP-2FBrO，它们在二元器件中的开路电压 (Voc) 都高达 0.96 V，代表了不对称 Y 系列小分子受体中最高的 Voc。更重要的是，BTP-2FClO 和 BTP-2FBrO 都表现出适度的聚集行为和分子结晶性，使其适合作为第三种成分来缓解 PM6：BTP-eC9 混合物的过度聚集并优化器件的形态。因此，优化后的基于 BTP-2FClO 的三元有机太阳能电池 (OSC) 实现了 19.34% 的出色功率转换效率 (PCE)，使其成为性能最高的 OSC 之一。该研究强调了分子设计在开发中带隙受体中操纵偶极矩和电子密度的重要性，并为高性能三元 OSC 提供了高效的第三种成分。
