非稠环电子受体由于具有合成路线简便、生产成本较低等优势，被视为低成本有机太阳能电池活性层材料的最佳候选者之一。近些年来，大量的报道集中于设计开发新型非稠环共轭骨架，使其拥有媲美于稠环电子受体的高共平面构象，合适的前线轨道能级以及较宽的光子吸收窗口。然而，基于该类受体材料的光伏器件效率尚落后于稠环电子受体。为了应对这一挑战，开展非稠环电子受体的侧链研究，调控分子聚集态和薄膜形貌将有助于继续提高其光伏性能。

近日，中国科学院大学黄辉教授&张昕副教授团队在调控非稠环电子受体组装行为方面取得了重要进展。通过精细调控烷基侧链长度和对称性，开发了一系列非稠环电子受体DPA-n（n = 3, 4, 5）（图1）。其中，具有不对称的中等烷基链长度取代的DPA-4表现出最高的薄膜吸收系数，这表明了其在固态下具有最紧密的分子堆积。单晶结构分析表明，相对于具有最短烷基侧链的受体分子DPA-3，DPA-4具有更优异的电子传输网络和较高的堆积系数，这主要是得益于多重分子间弱相互作用（C=O···H和S···F）构筑的“互锁”平面（图2）。然而，进一步增长烷基链长度，对称烷基取代的DPA-5则具有较小的堆积系数（64.4%），小于不对称烷基取代DPA-4的67.2%。以上结果表明烷基链的长度和对称性在调控分子堆积中具有很重要的作用。

此外，D18:DPA-4共混膜具有更高效的电荷传输、更低的能量损失和合适的相分离，最终获得高达16.67%的器件效率，是目前基于非稠环电子受体有机光伏器件的最高值之一（图3）。该工作展示了非稠环电子受体材料的应用潜力，并为调控分子聚集态提供了新的思路。