A03 Ishiwari’s paper on a chiral ladder molecule with CISS (Chirality-Induced Spin Selectivity) effect that improves the perfomance of organic photovoltaic (OPV) cell was published in Angew. Chem. Int. Ed. Congratulations!!

Chiral Bifacial Non-Fullerene Acceptors with Chirality-Induced Spin Selectivity: A Homochiral Strategy to Improve Organic Solar Cell Performance
Shuang Li, Fumitaka Ishiwari,* Shaoxian Li, Yumi Yakiyama, Akinori Saeki*
Angew. Chem. Int. Ed. 2026, 65, e18505. (DOI:10.1002/anie.202518505).

Abstract
Asymmetric design has emerged as an effective strategy to enhance the performance of non-fullerene acceptors (NFAs) in organic solar cells (OSCs). Although most asymmetric NFAs focus on lateral (i.e., left–right) asymmetry, out-of-plane anisotropy has remained underexplored, despite its ability to induce both a vertical dipole moment and molecular chirality, thereby potentially enabling functionalities such as chirality-induced spin selectivity (CISS). With this perspective, we develop chiral and bifacial NFAs, (S,S)-IE4F, and (R,R)-IE4F, featuring an indacenodithiophene (IDT) core bearing a hydrophilic oligo(ethylene glycol) group and a hydrophobic phenyl group on the bridging sp3-carbons. Their racemic counterpart (rac-IE4F) and a non-bifacial achiral isomer (meso-IE4F) are also synthesized as the controls. Compared to meso-IE4F, the bifacial isomers exhibit higher solubility, more favorable molecular packing for carrier transport, and larger dipole moments. Notably, neat (S,S)/(R,R)-IE4Fs and their bulk heterojunctions with PBDB-T exhibit pronounced CISS effect, with spin polarizations of ∼70% and ∼50%, respectively. Consequently, OSCs based on homochiral bifacial IE4Fs achieve a power conversion efficiency of 8.17%, three times higher than that of meso-IE4F. This study highlights the impact of isomerization in NFAs and provides a new molecular design strategy for homochiral asymmetric NFAs.

JSTプレスリリース「左右の手のように異なる“キラル”分子構造が、太陽電池の性能を高める鍵に～CISS効果によるスピン選択的電荷輸送を活用した新たな戦略を提案～」
Selected as “Hot Paper“

【石割准教授のコメント】

近年発見された CISS 効果は、発現メカニズム自体も未だ謎の多い現象ですが、その効果を様々に応用しよう

とする動きがあります。今回我々は、太陽電池の性能向上という新しい CISS の応用方法を初めて報告するこ

とができました。2025 年 10 月から、この CISS 効果を含めたキラルな現象を研究する「JST-ERATO 山本量子

キラル変換プロジェクト」がスタートし、私も参画しております。キラル物質科学は、2001 年にノーベル化

学賞を受賞された野依良治先生や 2018 年に日本国際賞を受賞された岡本佳男先生により、これまで日本が

世界をリードしてきた「お家芸」であるとも言えます。今後も当該分野で日本が存在感を出せる成果が生み

出されることを願っております。

JSTプレスリリース（https://www.jst.go.jp/pr/announce/20251112-2/pdf/20251112-2.pdf）より