在中國科學院和國家自然科學基金委的支持下，中科院化學研究所高分子物理與化學實驗室侯劍輝課題組的研究人員，長期致力于通過有機光伏材料的分子設(shè)計提升電池器件的效率，開展了系列的研究。在前期的工作中(J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 7148; Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 3045; Adv. Mater. 2017, 29. 1703080; Adv. Mater. 2018, 30, e1800613)，研究人員系統(tǒng)地研究了鹵修飾方法在分子設(shè)計優(yōu)化中的應(yīng)用，制備了一系列優(yōu)異的有機光伏材料，在電池器件中取得了效率的不斷提升。

　　最近，研究人員制備了氯修飾的電子受體材料BTP-4Cl，在電池中取得了十分突出的光伏效率：0.09 cm²的小面積電池效率高達16.5%，1 cm²的電池效率依然保持在15.3%，這些結(jié)果均是當前領(lǐng)域內(nèi)報道的最好結(jié)果。研究結(jié)果表明，相對于氟代材料（BTP-4F）的電池，基于BTP-4Cl電池性能的提升主要源于其具有較低的非輻射能量損耗。該工作證明了光伏材料分子的設(shè)計是一種降低非輻射能量損耗的有效途徑，對OPV效率的進一步提升具有重要意義。該工作中，研究人員與國家納米科學中心研究員魏志祥課題組以及瑞典林雪平大學教授高峰團隊在形貌和機理方面開展了密切的合作，相關(guān)工作發(fā)表在近期的《自然-通訊》上（Nat. Commun.2019, 10, 2515）。

圖：基于不同鹵代受體材料電池器件的能量損耗