本征可拉伸有機(jī)太陽能電池（IS-OSCs）因其輕質(zhì)、超柔性、拉伸性、可大面積制備等優(yōu)勢，在下一代可穿戴能源技術(shù)領(lǐng)域中展現(xiàn)出無與倫比的應(yīng)用潛力。盡管近年來IS-OSCs在光電轉(zhuǎn)化效率和機(jī)械可拉伸性方面取得了顯著進(jìn)展，但仍難以滿足實(shí)際應(yīng)用需求。當(dāng)前，實(shí)現(xiàn)高性能IS-OSCs的最大挑戰(zhàn)之一是制備兼具良好電學(xué)和力學(xué)性能的光活性層。雖然小分子受體的快速發(fā)展將剛性O(shè)SCs的光電轉(zhuǎn)換效率推到20%以上，但這類受體普遍較脆，致使光活性層斷裂應(yīng)變較低（＜10%）。因此，亟需提出有效的策略對電子受體的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計和改造，進(jìn)而協(xié)同提升IS-OSCs的器件效率和機(jī)械強(qiáng)度。
近期，南方科技大學(xué)何鳳教授團(tuán)隊與華中科技大學(xué)邵明教授團(tuán)隊提出創(chuàng)新的分子設(shè)計策略，成功開發(fā)出一種新型柔性連接電子受體材料，該材料是該團(tuán)隊對前期報道的電子受體分子結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化（Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202403139）。這種新型受體材料顯著提升了有機(jī)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率和機(jī)械拉伸性能，為下一代便攜式電子和可穿戴設(shè)備的能源供應(yīng)提供了新的解決方案。該工作以“High-Performance Intrinsically-Stretchable Organic Solar Cells Enabled by Electron Acceptors with Flexible Linkers”為題發(fā)表在《Angewandte Chemie International Edition》上（Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202421430）。文章第一作者是南方科技大學(xué)博士后丁亞飛，共同第一作者為南方科技大學(xué)碩士研究生熊世龍。
圖1 新型柔性連接電子受體的巧妙設(shè)計與精準(zhǔn)合成
圖2 剛性有機(jī)太陽能電池的器件性能表征
圖3 可拉伸有機(jī)太陽能電池的光伏性能和機(jī)械性能研究
論文鏈接：
Yafei Ding, Shilong Xiong, Waqar Ali Memon, Di Zhang, Zhi Wang, Mingpeng Li, Zihao Deng, Heng Li, Ming Shao,* and Feng He*. High-Performance Intrinsically-Stretchable Organic Solar Cells Enabled by Electron Acceptors with Flexible Linkers. Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202421430. DOI:10.1002/anie.202421430.
https://doi.org/10.1002/anie.202421430
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