中科院宁波材料技术与工程研究所葛子怡教授课题组在分子供体中应用端基不对称取代策略，实现了高性能全-小分子有机太阳能电池(OSCs)，功率转换效率(PCE)超过16.34%。该研究发表在AdvancedMaterials上。

由于低成本、重量轻和机械灵活性等吸引人的优势，OSC引起了越来越多的兴趣。作为柔性电子系统的一种很有前途的电源，除了相对较低的PCE性能外，全小分子OSC还具有明确的化学结构和出色的批次间重现性。

为了打破这一瓶颈，研究人员设计并合成了一系列对称和不对称的小分子供体。二氟噻吩取代的苯并二噻吩作为供体部分，而选择2-乙基己基氰基乙酸酯(CA)、2-乙基己基罗丹宁(Reh)和1H-茚-1,3(2H)-二酮(ID)作为端基。

与受体N3共混，SM-CA-Reh被CA和Reh的不对称端基取代，从而获得了SM-CA的高填充因子(FF)和高短路电流密度(Jsc)的集成光伏优势SM-雷。

在这种情况下，基于SM-CA-Reh的器件实现了77.5%的增加的FF和16.34%的高度改善的PCE，这是报告的二元全小分子OSC的最高PCE。相比之下，基于SM-CA-ID和SM-ID的设备的PCE相对较低，分别为8.2%和2.76%。

此外，表征结果表明，共混膜中的堆叠形态主要由π-π相互作用决定，而不是偶极效应或结晶度。

该研究表明，分子供体中端基的不对称取代可以成为进一步改善全小分子OSC的有效方法，并阐明了端基如何有效地调节相分离形态。