近日，研究组研究了光电转换与活性层中多维分子间相互作用之间的复杂关系。这些相互作用受到受体侧链异构化和端基工程的双重调控。在该项工作中，首先，通过侧链异构化显著地改变了从烷基苯基到苯基烷基的相互作用，其中大体积苯基的朝向远离π主链时，就可以调整π–π堆叠距离，并调节与相邻分子的相互作用位点。然后，通过改变端基来巧妙地调控分子间的交互作用。通过单晶测量和理论分析，苯基烷基特征受体（LA -系列）相对于烷基苯基附着异构体（ITIC-系列）表现出更强的结晶度，具有显著增强的“面对面”相互作用，这主要得益于更近的分子间距离和苯基末端对相邻分子的额外贡献。此外，与强相互作用的PM6/ITIC系列受体相比，PM6和LA系列受体表现出中等的供体/受体(D/A)相互作用，这有助于增强相分离和电荷传输。因此，所有LA系列受体的输出效率都在14%以上。此外，LA系列受体与BTP-eC9表现出适当的相容性、主/客体相互作用以及结晶度关系，从而形成均匀且组织良好的“合金样”混合相。其中，高晶化LA23进一步优化了多重相互作用和三元微观结构，效率高达19.12%。这些结果强调了多维分子间相互作用在OSCs光伏性能中的重要性。

图1(a)相关受体的化学结构和(b)薄膜吸收光谱。(c)加热过程的DSC图。(d和e) GIWAXS研究的IP方向和OOP方向的线切割剖面。(f) LA23的二维GIWAXS图。(g)受体的电子迁移率。

相关成果以“Over 19% Efficiency Organic Solar Cells by Regulating Multidimensional Intermolecular Interactions”为题发表在国际著名期刊Advanced Materials上。

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https://doi.org/10.1002/adma.202208986