光生载流子是有机太阳能电池（OSC）光电转换过程的关键环节，对 OSC 器件的光伏性能有着决定性作用。对基于富勒烯受体的 OSC 的光电转换过程，人们已经有了广泛深入的研究，发现给受体的材料特性和活性层微观结构均会影响光生载流子过程。得益于给受体材料的快速发展，非富勒烯受体有机太阳能电池（NFA OSC）性能已经远超富勒烯OSC，然而，对其光电转换过程的研究相对滞后，不利于其光伏性能的进一步提升。针对以上问题，以基于新兴NFA Y6的活性层为研究对象，通过控制共混薄膜中受体Y6相高有序纳米微结构，有效地促进了受体相区分子间激发态（i-EX）的形成以及受体向给体的空穴转移的光生载流子过程，揭示了OSC器件的短路电流密度（J_SC）与薄膜微结构之间的本质联系。基于该普适性结论，最终在PM6:Y6和D18:Y6分别实现了16.53%和17.98%的电池能量转换效率（PCE）。为进一步从共混薄膜形貌角度优化器件性能提供了设计原则。

文献链接：DOI: 10.1002/aenm.202103940