宁波资料地点超轻超柔有机太阳能电池研讨中获得发展

轻浮柔有机太阳能电池（OSCs）是新一代电源的抱负挑选之一，特别是关于可穿戴电子系统（如电子纺织品和组成皮肤）。有机光伏资料的高消光系数和杰出的延展性容许电池变得很薄（一般低于300nm），且与超薄塑料衬底具有杰出兼容性。新资料和新工艺的不断涌现，使得刚性OSCs的能量转化功率（PCE）得到敏捷进步，但超薄超轻OSCs的开展依然滞后，约束了其在机械柔性方面的共同优势。通过三元战略在活性层中引进具有延展性的第三组分资料或添加共混膜的无定型区域，有利于器材中机械应力的散失，然后一起进步器材的PCE和机械柔韧性。

近来，中国科学院宁波资料技能与工程研讨所研讨员葛子义团队在前期高功率和柔性有机太阳能电池研讨的基础上（Nature Photonics, 2015, 9, 520; Advanced Materials, 2018, 30, 1800075; Advanced Materials, 2019, 31, 201902210; Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 2808.）, 在高功率超轻柔OSCs范畴取得发展，通过根据超薄塑料衬底和三元共混战略取得15.5%功率的超轻超柔OSCs原型器材，是现在揭露报导的同类OSCs的最高功率之一。在没有封装的情况下，单位面积分量为 4.83gm-2时，单位分量功率到达32.07Wg-1，是现在揭露报导的超薄柔性电池的最高单位分量功率之一。

科研人员通过在聚合物给体D18-Cl和受体Y6二元系统中引进各向同性的第三组分PC71BM受体，调控三元系统的薄膜描摹和光吸收。研讨发现，引进无定型构象的PC71BM客体能够削弱Y6受体的结晶和集合，然后减轻共混薄膜的刚性和脆性。活性层延展性的添加有益于进步柔性器材的机械柔韧性。根据D18-Cl:Y6:PC71BM的三元活性层，PC71BM的引进增强了薄膜在300nm～500nm规模的光吸收，进步了器材的光伏功能。根据超薄塑料衬底制备的轻浮柔OSCs取得了安稳的15.5%功率，在没有封装的情况下，分量为4.83gm-2的单位分量功率到达32.07Wg-1。通过800次接连拉伸-紧缩循环后测验，仍能坚持初始PCE的83%，这关于能饱尝随机褶皱变形而不损坏柔性器材十分重要。

相关研讨成果以Crumple Durable Ultraflexible Organic Solar Cells with an Excellent Power-per-Weight Performance为题，宣布在Advanced Functional Materials上。

超薄柔性有机太阳能电池器材结构和J-V曲线