中科院杨道宾&葛子义EES：18.32%F-OSCs最高效率！原位交联基体实现高效且机械稳健的柔性有机太阳能电池

主要观点总结

该文章主要介绍了中科院杨道宾和葛子义等人通过开发交联单体硫辛酸（TA）在柔性有机太阳能电池（F-OSCs）中的应用。该交联单体通过动态共价二硫化物和氢键诱导原位交联，提高了F-OSCs的机械变形稳定性，同时保持高功率转换效率（PCE）。最佳F-OSC在经历5,000次弯曲循环后，PCE保持率达到96%。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

柔性有机太阳能电池因机械稳健性和高性能在可穿戴设备中有高需求，但实现机械变形稳定性仍是挑战。

关键观点2: 研究成果

中科院杨道宾 & 葛子义等人开发的交联单体硫辛酸（TA）通过动态共价二硫化物和氢键诱导原位交联，提高了F-OSCs的机械稳健性和功率转换效率。

关键观点3: 技术细节

TA通过消耗机械应力保持薄膜稳健性，即使在大的变形下也能维持。氢键冻结纳米形貌，限制裂纹形成和扩展。最佳TA掺杂的薄膜显示出高的裂纹起始应变和功率转换效率。

关键观点4: 实验数据

最佳F-OSC经历5,000次弯曲循环后，功率转换效率保持率达到96%，且获得了高的功率转换效率值。

关键观点5: 研究影响

该研究突显了原位交联基体策略在高性能F-OSCs方面的潜力，并为柔性有机太阳能电池的进一步发展提供了新的方向。

文章预览

柔性有机太阳能电池（F-OSCs）因其优异的机械稳健性和高性能，在可穿戴设备中的应用需求很高。然而，尽管其功率转换效率很高，实现机械变形稳定性仍然是一个重大挑战。 在这项研究中， 中科院杨道宾 & 葛子义等人 开发了一种交联单体——硫辛酸（TA），其包含动态共价二硫化物和氢键，在活性层中诱导原位交联，从而精确控制分子堆积、相分离和最终薄膜的纳米形貌。动态共价键交换在互穿网络中消耗机械应力，即使在大变形下也能保持薄膜的稳健性。氢键相互作用冻结了纳米形貌，限制了裂纹的形成和扩展。最佳TA掺杂的PM6:D18-2F薄膜的裂纹起始应变比PM6二元薄膜高76.58%。 此外，在刚性设备中功率转换效率（PCE）稳定在19.84%（认证值为19.5%）， 在F-OSCs中则具有18.32%的优异 PCE，这是迄今为止报道的最高值 。最佳F-OSC在经历5,000次弯曲循环后 ………………………………