Abstract Designing and synthesizing narrow band gap acceptors that exhibit high photoluminescence quantum yield (PLQY) and strong crystallinity is a highly effective, yet challenging, approach to reducing non‐radiative energy losses (▵ E nr ) and boosting the performance of organic solar cells (OSCs). We have successfully designed and synthesized an A–D–A type fused‐ring electron acceptor, named DM‐F, which features a planar molecular backbone adorned with bulky three‐dimensional camphane side groups at its central core. These bulky substituents effectively hinder the formation of H‐aggregates of the acceptors, promoting the formation of more J‐aggregates and notably elevating the PLQY of the acceptor in the film. As anticipated, DM‐F showcases pronounced near‐infrared absorption coupled with impressive crystallinity. Organic solar cells (OSCs) leveraging DM‐F exhibit a high EQE EL value and remarkably low ▵ E nr of 0.14 eV‐currently the most minimal reported value for OSCs. Moreover, the power conversion efficiency (PCE) of binary and ternary OSCs utilizing DM‐F has reached 16.16 % and 20.09 %, respectively, marking a new apex in reported efficiency within the OSCs field. In conclusion, our study reveals that designing narrow band gap acceptors with high PLQY is an effective way to reduce ▵ E nr and improve the PCE of OSCs.

Abstract Designing and synthesizing narrow band gap acceptors that exhibit high photoluminescence quantum yield (PLQY) and strong crystallinity is a highly effective, yet challenging, approach to reducing non‐radiative energy losses (▵ E nr ) and boosting the performance of organic solar cells (OSCs). We have successfully designed and synthesized an A–D–A type fused‐ring electron acceptor, named DM‐F, which features a planar molecular backbone adorned with bulky three‐dimensional camphane side groups at its central core. These bulky substituents effectively hinder the formation of H‐aggregates of the acceptors, promoting the formation of more J‐aggregates and notably elevating the PLQY of the acceptor in the film. As anticipated, DM‐F showcases pronounced near‐infrared absorption coupled with impressive crystallinity. Organic solar cells (OSCs) leveraging DM‐F exhibit a high EQE EL value and remarkably low ▵ E nr of 0.14 eV‐currently the most minimal reported value for OSCs. Moreover, the power conversion efficiency (PCE) of binary and ternary OSCs utilizing DM‐F has reached 16.16 % and 20.09 %, respectively, marking a new apex in reported efficiency within the OSCs field. In conclusion, our study reveals that designing narrow band gap acceptors with high PLQY is an effective way to reduce ▵ E nr and improve the PCE of OSCs.

Abstract Reducing non‐radiative energy loss (∆ E nr ) is critical for enhancing the photovoltaic performance of organic solar cells (OSCs). To achieve this, a small molecular donor, LJ1, is introduced as the third component in the host system D: A system (D18: BTP‐eC9‐4F). The cascade‐like energy level alignment of D18, LJ1, and BTP‐eC9‐4F facilitates efficient charge transfer. LJ1's good solubility in the processing solvent and high miscibility with BTP‐eC9‐4F delay the precipitation of BTP‐eC9‐4F, leading to improved phase morphology in blend films. Additionally, LJ1 increases spacing between the polymer donor (PD) and the small molecule acceptor (SMA), optimizing blend film morphology and reducing non‐radiative energy loss in OSCs. Ternary OSCs based on D18:LJ1:BTP‐eC9‐4F achieve a power conversion efficiency (PCE) of 19.43% with reduced ∆ E nr . Notably, the ternary device using D18:LJ1:L8‐BO attains an outstanding PCE of 19.78%, which is one of the highest device efficiency for ternary OSC. The work highlights the effectiveness of the ternary blend strategy in enhancing OSC performance while minimizing ∆ E nr .

M x Eu 18− x Ge 9 O 5 S 31 ( R 3) were obtained by cationic and anionic co-partial substitution of β-Eu 2 GeS 4 ( P 2 1 / m ), which induced centrosymmetric to noncentrosymmetric structural transformation and balanced second-order nonlinear optical activity.

Designing and synthesizing multifunctional hybrid copper halides with near ultraviolet (NUV) light‐excited high‐energy emission (< 500 nm) remains challenging. Here, a pair of broadband‐excited high‐energy emitting isomers, namely, α‐/β‐(MePh3P)2CuI3 (MePh3P = methyltriphenylphosphonium), were synthesized. α‐(MePh3P)2CuI3 with blue emission peaking at 475 nm is firstly discovered wherein its structure contains regular [CuI3]2‒ triangles and crystallizes in centrosymmetric space group P21/c. While β‐(MePh3P)2CuI3 featuring distorted [CuI3]2‒ planar triangles shows inversion symmetry breaking and crystallizes in the noncentrosymmetric space group P21, which exhibits cyan emission peaking at 495 nm with prominent near‐unity photoluminescence quantum yield and the excitation band ranging from 200 to 450 nm. Intriguingly, β‐(MePh3P)2CuI3 exhibits phase‐matchable second‐harmonic generation response of 0.54 × KDP and a suitable birefringence of 0.06@1064 nm. Furthermore, β‐(MePh3P)2CuI3 also can be excited by X‐ray radioluminescence with a high scintillation light yield of 16193 photon/MeV and an ultra‐low detection limit of 47.97 nGy/s, which is only 0.87% of the standard medical diagnosis (5.5 μGy/s). This work not only promotes the development of solid‐state lighting, laser frequency conversion and X‐ray imaging, but also provides a reference for constructing multifunctional hybrid metal halides.

The potential application of stimuli-responsive hybrid copper halides in information storage and switch devices has generated significant interest. However, their transformation mechanism needs to be further studied deeply. Herein, two zero-dimensional (0D) organic–inorganic hybrids, namely, (TBA)CuBr2 (1) with linear [CuBr2]− units and (TBA)2Cu4Br6 (2) with [Cu4Br6]2– clusters (TBA+ = (C4H9)4N+), are synthesized using simple solvent evaporation approaches. Interestingly, upon exposure to distinct protic solvents, such as methanol, ethanol, ethylene glycol, or hot water, 1 undergoes a transformation into 2 with varying degrees of transition, accompanied by a change in luminescence color from cyan to orange (or mixed color) under high-energy emission (e.g., 254 nm) excitation. Hot water can trigger 1 to completely transform into 2 because of its large contact angle difference in the solvents. Furthermore, 2 can be converted back to 1 through a simple solid-state mechanochemical reaction. Additionally, the structure of 2 remains unchanged even after immersion in 80 °C H2O for 168 h due to the dense organic framework. This study provides valuable insights for exploring reversible structural transformation materials in the 0D metal halide system.

Designing and synthesizing multifunctional hybrid copper halides with near ultraviolet (NUV) light‐excited high‐energy emission (< 500 nm) remains challenging. Here, a pair of broadband‐excited high‐energy emitting isomers, namely, α‐/β‐(MePh3P)2CuI3 (MePh3P = methyltriphenylphosphonium), were synthesized. α‐(MePh3P)2CuI3 with blue emission peaking at 475 nm is firstly discovered wherein its structure contains regular [CuI3]2‒ triangles and crystallizes in centrosymmetric space group P21/c. While β‐(MePh3P)2CuI3 featuring distorted [CuI3]2‒ planar triangles shows inversion symmetry breaking and crystallizes in the noncentrosymmetric space group P21, which exhibits cyan emission peaking at 495 nm with prominent near‐unity photoluminescence quantum yield and the excitation band ranging from 200 to 450 nm. Intriguingly, β‐(MePh3P)2CuI3 exhibits phase‐matchable second‐harmonic generation response of 0.54 × KDP and a suitable birefringence of 0.06@1064 nm. Furthermore, β‐(MePh3P)2CuI3 also can be excited by X‐ray radioluminescence with a high scintillation light yield of 16193 photon/MeV and an ultra‐low detection limit of 47.97 nGy/s, which is only 0.87% of the standard medical diagnosis (5.5 μGy/s). This work not only promotes the development of solid‐state lighting, laser frequency conversion and X‐ray imaging, but also provides a reference for constructing multifunctional hybrid metal halides.

This study successfully designed and synthesized two nonfused ring electron acceptors, 412‐6F and 412‐6Cl, modified with fluorine and chlorine substituents, respectively. Single‐crystal analysis revealed that 412‐6F possesses a planar molecular backbone and exhibits pronounced dipole‐dipole interactions between the fluorine atoms on the lateral phenyl groups and the carbonyl oxygen atoms on the end groups. This specific interaction promotes dense end‐group stacking, leading to a reduced interlayer spacing. Improved crystallinity and coherence length are observed in the D18:412‐6F blend film. Conversely, 412‐6Cl adopts a more distorted configuration and lacks these interactions. As a result, the organic solar cell (OSC) based on D18:412‐6F achieved a remarkable power conversion efficiency of 18.03%, surpassing the performance of the D18:412‐6Cl OSC. This underscores the importance of designing novel acceptors with beneficial intermolecular interactions to enhance OSC efficiency, thus providing a new direction for organic photovoltaic advancement.

Designing short-wavelength nonlinear-optical (NLO) crystals is of vital importance for laser applications. Here, the combination of alkaline-earth metals, d0 transition metals, and F atom has generated two new and isostructural fluorides, CaBaZr2F12 (CBZF) and CaBaHf2F12 (CBHF), which adopt centrosymmetric space group I4/mmm. Taking CBZF and CBHF as the parents, two new fluorides, K2BaZr2F12 (KBZF) and K2BaHf2F12 (KBHF), with an Imm2 polar structure were obtained via a heterovalent cation substitution strategy. All four compounds feature ZrF8-dodecahedra-built {[Zr2F12]4–}∞ chains and show short ultraviolet cutoff edges (<200 nm). KBZF and KBHF show phase-matchable behavior with moderate second-harmonic-generation responses [0.6 and 0.35 × KH2PO4 (KDP)] under 1064 nm laser radiation. This work enriches fluorides as promising short-wavelength NLO materials.