与具有自发解离特性的无机及杂化半导体（Wannier型激子材料）相比，有机光伏半导体（Frenkel型激子材料）的相对介电常数较小（~3至4），电荷离域能力差，并且库仑捕获半径大，这导致了其受限的激子解离和严重的载流子复合，限制了其在光电器件和光催化反应中的性能提升。尽管已有分子设计策略可以降低激子结合能，促进激子解离，但单组分有机半导体中较为严重的电荷复合仍然限制了载流子的有效提取和利用。

自旋依赖性是有机半导体中自由电荷复合的基本性质之一，极化的光生电荷具有相同的自旋态，其复合受到抑制。除了外在磁场引起的自旋极化之外，分子内引入手性结构可以产生内生自旋极化，是抑制电荷复合的潜在有效策略。

近日，中国科学院化学研究所的林禹泽课题组通过引入对映纯的手性烷基侧链，设计合成了手性半导体分子Y6-R和Y6-S，构建了手性诱导自旋极化的光伏催化剂。

研究工作首先通过圆二色光谱、单晶结构解析以及模拟计算等手段分析了分子结构、堆积结构与其手性特性之间的关系，证实手性烷基侧链诱导了Y6-R和Y6-S分子倾斜手性堆积和近红外区表观手性。

进一步采用磁导电原子力显微镜、磁滞回线的表征阐明Y6-R和Y6-S具有自旋极化性质，并通过综合分析催化剂的稳态光谱、瞬态光谱等性质印证了Y6-R和Y6-S光催化剂中的电荷复合被有效抑制。

相对非手性的参照物Y6，手性诱导自旋极化特性的Y6-R和Y6-S光伏催化剂的光催化析氢速率提升了60-70%。该工作为抑制有机光伏材料中的载流子复合提供了一种有效策略。