有机太阳能电池 (OSCs) 作为一种潜在的可再生能源技术，受益于材料创新和器件工程的发展，具有良好的应用前景。在提高能量转换效率 (PCE) 的方法中，三元有机太阳能电池 (T-OSCs) 通过合理设计第三组分可对 PCE 发挥积极作用，并完美地结合二元器件的简单配置和低成本加工的优点，继承了串联电池的特性，降低了生产难度。

然而，由于第三组分涉及不同的光物理过程，它的引入使 T-OSCs 的微观结构复杂化，且诱发出多种可共存的机制。此外，复杂的机制与结构之间的映射关系尚未形成明确的框架。故提升 T-OSCs 效率的方法仍延续二元器件，且筛选标准并非固定。

研究者发现材料在器件中充当的角色不同，产生的影响也具有较大差异，导致难以根据微观结构的特点进行针对性的设计，对阐明机理和提高性能具有很大的挑战性。

根据其前期工作 (J. Phys. Chem. Lett., 2021, 12, 8982−8990)，研究者认为这可能取决于掺杂比例和结构特征，进而影响共混形貌和电荷转移 (CT) 路径。因此，迫切需要根据材料所呈现的结构信息识别材料的特性，形成”结构域-工作机制”的系统框架，使材料的优势最大化。

基于此，延边大学孙光延教授团队倡导机制的科学作用应该被提及和重视，提出确定掺杂比例和结构特征的影响范围和调控方式是解决核心问题的首要途径。研究者采用量子化学计算和分子动力学模拟相结合的方法，引用了结构域的概念，深入探究了 T-OSCs 的运行机制，阐明了主导第三组分承担不同角色的因素，证明了电荷转移路径受第三组分的掺杂比例和结构域差异的具体影响和调控方式，旨在建立一个选择与主给体完全匹配的第三组分的通用选择规则。

• Charge transfer regulated by domain differences between host and guest donors in ternary organic solar cells
  Ming-Yang Li, Yue Ren, Jiu-Chang Huang, Ming-Yue Sui, Guang-Yan Sun*(孙光延，延边大学), Zhong-Min Su *(苏忠民，吉林大学)
  J. Mater. Chem. A, 2022, 10, 22477-22487
  https://doi.org/10.1039/D2TA06099J

此外，本论文第一作者李明阳博士在该团队中专注于跟随功能材料和器件结构发展的步伐，解决电荷转移 CT 机制的不适用性。提出“结构对 CT 机制有重大影响”的论点，细致分类并识别结构差异，定义极化率阈值的异构体筛选标准 (Int. J. Quantum Chem., 2019, 119, e25938)。打破传统界面模型表征思维，以结构差异量化其能量波动空间，预估机制适用性的质变点 (ACS Appl. Energy Mater., 2021, 4, 8739−8744)，为机制更新和后续指导材料靶向设计奠定了系统的理论框架。

Editor-in-Chief

• Anders Hagfeldt