材料科學與工程學院占肖衛教授應《自然綜述物理》主編邀請，聯合華南理工大學吳宏濱教授團隊和新西蘭惠靈頓維多利亞大學Justin M. Hodgkiss教授團隊🧑🏽，共同撰寫了題為《非富勒烯有機光伏的物理闡釋》（“Physical insights into non-fullerene organic photovoltaics”）的綜述文章（Nat. Rev. Phys. , 2024, DOI: 10.1038/s42254-024-00719-y）🔱。

太陽能電池是一種將安全、綠色🍋、可再生的太陽能轉換為電能的器件🏊‍♀️。有機太陽能電池是一類基於有機半導體為光活性材料的太陽能電池⚃，具有原料資源豐富、製造成本低廉、質量功率密度大、環境友好♘、可半透明、可采用卷對卷印刷製備大面積柔性器件等突出優點👁‍🗨，在建築光伏等分布式光伏和物聯網器件🧑‍🎄、可穿戴器件等“光伏+”應用方面前景廣闊，可助力實現國家“雙碳”戰略目標👩🏿‍🔬🚋。2015年以前，有機太陽能電池的電子受體材料由富勒烯及其衍生物主導😗。2015年之後😕，非富勒烯受體，尤其是具有開創引領性的稠環電子受體迅速崛起🙋🏼，有力推動有機太陽能電池的效率突破20%🤳🏻，已接近晶矽太陽能電池的水平，推動領域進入“非富勒烯時代”。非富勒烯受體迥然區別於富勒烯受體的基礎光物理🙍🏼‍♂️、光化學🎅🏿、電子結構💆🏻、光學性質及其對整個激發態性質和過程的影響，是支撐其性能實現突破的重要原因。

該論文全面總結闡述了非富勒烯基有機光伏這一研究熱點領域在光物理和器件物理等方面的最新進展，討論了非富勒烯受體有機太陽能電池中激子解離驅動力🥎、載流子復合和能量損失之間的關系。論文特別提出了在能隙定律框架下進一步降低有機光伏體系能量損失的方法🏕，明確未來的發展方向。

占肖衛課題組是國際上最早從事非富勒烯受體研究的課題組之一。2006年🧗🏿，該課題組率先在國內開展了非富勒烯受體的研究，報道了世界上第一個基於芳香稠環酰亞胺的高分子受體（J. Am. Chem. Soc. , 2007, 129, 7246，被引1250次）🤵🏼‍♂️。2015年創製了“明星分子”ITIC（Adv. Mater. , 2015, 27, 1170👎🏼，被引3660次），並原創性地提出了稠環電子受體（Fused-Ring Electron Acceptor，縮寫FREA，又稱稠環受體Fused-Ring Acceptor🛢，縮寫FRA）的概念（ Nat. Rev. Mater. , 2018, 3, 18003，被引2370次）。

非富勒烯受體區別於富勒烯受體的物理性質和物理過程特征

占肖衛課題組王嘉宇博士、華南理工大學吳宏濱課題組謝源博士和Justin M. Hodgkiss課題組陳鎧博士是這篇論文的共同第一作者🫘，占肖衛、吳宏濱和Justin M. Hodgkiss是共同通訊作者。該工作得到國家自然科學基金委員會的資助。