El tremendo progreso de las células solares orgánicas (OSC) ha sido ejemplificado por el uso de aceptores de electrones no fullerenos (NFA) en los últimos años. En comparación con los aceptores de derivados de fullereno, Los NFA muestran una multitud de ventajas, incluidos los niveles de energía sintonizables, amplio espectro de absorción y fuerte capacidad de absorción de luz, así como una alta movilidad del transportista. Para mejorar aún más la eficiencia de las OSC sin fullereno, Se han introducido átomos de flúor (F) o cloro (Cl) en la estructura química de los NFA como un método eficaz para modular los niveles de HOMO y LUMO. Con un pequeño radio de Van der Waals y una gran electronegatividad, el átomo de F mejora la planitud molecular y la tendencia de agregación de los NFA, así como aumentar su capacidad de cristalización.

Sin embargo, la tendencia de los NFA fluorados a autoorganizarse en cristales generalmente conduce a una separación de fases excesiva, que se ha descubierto que aumenta la rugosidad de la superficie de la película para aumentar la recombinación de carga en la interfaz del electrodo, y lo que es más importante, reducir las interfaces de heterounión en masa dentro de la capa fotoactiva; efectos que conducen a una reducción de la eficiencia energética.

Muy recientemente, El grupo del profesor Tao Wang en la Universidad de Tecnología de Wuhan demostró un enfoque eficaz para ajustar la organización molecular de un NFA fluorado (INPIC-4F), y su separación de fases con el donante PBDB-T, variando el disolvente de colada (CB, CF y sus mezclas). Cuando se empleó un solvente CB de alto punto de ebullición como solvente de fundición, INPIC-4F formó cristales lamelares que luego crecen en esferulitas de escala micrométrica, resultando en un PCE bajo de 8.1% solamente. Cuando se utilizó el solvente CF de bajo punto de ebullición, se suprimió la cristalización de INPIC-4F y el orden de estructura bajo conduce a un PCE moderado del 11,4%. Usando una mezcla binaria de solventes (CB:CF =1.5:1, v / v), la eficiencia de las OSC sin fullereno PBDB-T:INPIC-4F se mejoró al 13,1%. Estos resultados muestran la gran promesa de la estrategia de solvente binario para controlar el orden molecular y la morfología a nanoescala de las células solares sin fullereno de alta eficiencia.