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有机太阳能电池作为一种清洁无污染的新型光伏技术，具有成本低、质量轻，柔性和可溶液法加工等优势，受到了科研界和工业界的广泛关注。近年来，随着非富勒烯受体分子的快速发展，有机太阳能电池的光电转换效率不断取得突破，目前最高效率已超过18%。然而，相较于传统硅基和钙钛矿太阳能电池，有机太阳能电池较大的电压损失和较低的填充因子极大地限制了其效率的进一步提升。因此，深入理解材料的化学结构、聚集态结构、形貌和器件性能之间的关系，发展新型有机光伏材料，进而制备出兼具高效率、低电压损失和高填充因子的有机太阳能电池，是目前科研人员一直关注和致力于解决的关键科学问题。
孙艳明教授课题组利用传统的支化侧链取代策略，优化了非富勒烯受体分子的分子堆积，构建了多尺度共混薄膜形貌，制备出了单结器件效率高达18.32%、电压损失为0.55 V和填充因子为81.5%的有机太阳能电池。该研究工作展示出了支化侧链拓扑结构在优化分子堆积和薄膜形貌以及提升器件性能等方面的重要性，为进一步设计与合成高性能非富勒烯受体分子提供了新的思路。
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