長期以來有機分子太陽能電池的光電轉換效率不高, 與無機半導體太陽能電池相比仍有較大差距.
在這次研發的單分子有機太陽能電池中, 光開關分子偶氮苯被插入到一個典型的給體—受體體系中, 組成一個給體—光開關—受體體系. 第一性原理計算表明, 這一研究體系通過巧妙的設計抑制了有機太陽能電池中的電荷複合過程, 實現了高效的電荷分離和分子導電性的自動切換. 並且, 其他光開關分子和給體—受體體系也可以用於這一複合體系中.
這一設計採用有機物小分子作為材料, 解決了有機太陽能電池中容易發生電荷複合和導電性無法切換的問題, 是世界首個自適應開關的有機太陽能電池設計.