近日，物电学院邱贝贝副教授联合河北大学郭静校聘教授、陈剑辉研究员和中国科学院化学研究所李骁骏副研究员在有机太阳能电池领域取得新进展，相关研究成果以Asymmetric Small-Molecule Acceptor Enables Suppressed Electron-Vibration Coupling and Minimized Driving Force for Organic Solar Cells为题发表在Nature Communications期刊。该工作得到了中国科学院化学研究所李永舫院士和易院平研究员的重要支持。
有机太阳能电池（OSCs）的能量损失，尤其是非辐射能量损失（ΔEnr），是制约其能量转换效率进一步提升的关键因素。因此，如何在保持高效电荷收集的同时，有效降低器件的ΔEnr成为当前有机光伏领域的研究重点。本研究通过开发基于烷基/噻吩基杂化侧链的不对称小分子受体（BTP-C11-TBO和BTP-BO-TBO），来调控分子间相互作用，以提升发光效率并降低能量损失，进而实现光伏性能的提升。理论与实验结果表明，这类不对称小分子受体能够有效抑制电子振动耦合，从而有效降低ΔEnr。此外，由于分子的不对称性，给/受体界面形成了多种D:A界面构型及相应的界面能，其中，电荷转移（CT）态与局域激发（LE）态能量差（ΔELE-CT）更低的界面构型，增强了CT 态和 LE 态之间的杂化。这些特性不仅能够确保高效激子解离，同时还能实现较低的ΔEnr。最终，基于PM6:BTP-BO-TBO的有机太阳能电池实现了19.76%的能量转换效率。本研究不仅为抑制有机太阳能电池中的非辐射能量损失提供了新的分子设计思路，也为进一步提高器件能量转换效率开辟了新的途径。
文章的通讯作者为河北大学郭静校聘教授、陈剑辉研究员、中国科学院化学研究所李骁骏副研究员和浙江师范大学邱贝贝副教授。研究成果得到了国家自然科学基金等项目的资助。
邱贝贝副教授，主要从事新型有机半导体材料的设计合成以及光伏器件的性能研究，至今已发表60余篇SCI论文，被引5000余次。自2020年8月加入浙师大以来，以第一/通讯（含共同）作者在Nat. Commun., Adv. Mater., Energy Environ. Sci., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., Sci. China Mater.等期刊发表论文十余篇。
