AFM | 深度解析高效有机光伏中非富勒烯受体的跨尺度氟化机制

背景：在全球能源转型背景下，有机光伏（OPV）电池因其柔性、轻质和低成本优势成为研究热点，非富勒烯受体（NFA）的分子工程推动OPV效率突破20%。研究目的：针对当前氟化策略依赖经验关联、忽略跨尺度机制的问题，西北工业大学刘剑刚教授团队通过靶向分子氟化策略，以Y5和Y6为模型，解析氟化诱导的分子构象-电子参数关联规律，阐明活性层形貌演化的热力学与动力学机制。结论：氟化使Y6分子构象紧凑、共面性提高，降低重组能并增强电荷传输，优化激子解离；热力学上降低给受体相容性但增强受体间相互作用，形成纳米互穿网络结构，实现平衡电荷传输和高效激子解离，PCE从8.23%显著提升至18.12%，且氟化策略具有普遍适用性。