提高有机太阳能电池（OSC）的竞争力，光吸收分子需同时满足多个关键要求，包括弱吸收电荷转移状态、高介电常数、合适的表面能和适当的结晶度。香港理工大学（理大）的科学家开发了一种具有独特光电特性的非富勒烯受体（NFA）理性设计。这一创新设计使有机太阳能电池实现了达19.9%的能量转换效率,更在后续工作中超越了20%的效率。
实现20%的功率转换效率的成就，是有机光伏（PV）技术的一个重要里程碑。光伏是将光（光子）转换为电（电压）的过程。对于实际应用，功率转换效率至关重要，同时也需要顾及其他要求。
理大电子及资讯工程学系能源转换技术讲座教授、钟士元爵士可再生能源教授李刚教授及其研究团队，设计了提供更高开路电压（Voc）/光电压的非富勒烯受体分子，同时保持了分子结构的兼容性。这项研究成果已在《自然通讯》（Nature Communications）上发表。
在二元PM6:eC9 OSC纳入该非富勒烯受体，以创建三元系统，成功实现了更高的开路电压和功率转换效率。这器件提高了电荷转移状态，致使能量损耗获大幅降低，并拥有出色的效率、混溶性、结晶度和能量水平兼容性。
这种新颖的设计融合了新材料、化学和器件工程等跨学科研究，并为设计用于高性能有机太阳能电池的非富勒烯受体分子奠定了基础。
李教授的研究小组一直聚焦于有机太阳能电池的效率、材料和器件的稳定性，以及开发具潜能的创新应用结构，拓展高度稳定的有机太阳能电池和透明太阳能电池芯片。
李教授的更多研究成果︰
理大研究创新纪录：有机太阳能电池功率转换效率达创纪录19.31%
理大学者膺全球最广获征引研究 国际期刊《自然》（Nature Portfolio） 访谈
Innovation to Stimulate Cutting-Edge Science （只有英文）
