专栏名称: 高分子科学前沿
高分子界新媒体:海内外从事高分子行业及研究的小分子聚合起来
今天看啥  ›  专栏  ›  高分子科学前沿

华中科技大学,最新Science!

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2025-01-24 08:04
    

主要观点总结

本文报道了一种新型小分子受体(SMA)BTP-Si4在可拉伸有机太阳能电池(OSC)中的应用。通过结合硅支化点设计和优化分子结构,BTP-Si4显著提高了OSC的延展性和功率转换效率(PCE)。与现有技术相比,该s-OSC在保持高PCE的同时展现出卓越的机械稳健性,具有在可穿戴设备中的潜在应用。研究成果已发表在《Science》上。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

随着可穿戴设备的普及,可拉伸有机太阳能电池(OSC)成为研究热点。然而,现有技术面临高效率与延展性之间的权衡问题。

关键观点2: 研究重点

本研究旨在开发一种兼具高效率和高机械拉伸性的可拉伸有机太阳能电池(s-OSC)。通过设计新型小分子受体(SMA)BTP-Si4,解决了现有技术难题。

关键观点3: 研究成果

研究发现,BTP-Si4的引入显著提高了OSC的延展性和功率转换效率(PCE)。基于BTP-Si4的s-OSC在εu高达95.5%的同时,实现了超过14%的PCE,并且在机械变形下仍能保持较高的PCE。

关键观点4: 研究意义

本研究为设计高性能可拉伸太阳能电池提供了新的思路。通过优化分子结构和混溶性,实现了s-OSC在可穿戴设备中的潜在应用。研究成果对于推动可穿戴技术的进展具有重要意义。


文章预览

可穿戴光电设备(如可拉伸晶体管、显示器和传感器)因能在机械变形下正常运行而备受关注,但其供电组件通常占用较大空间,限制了一体性和可靠性。有机太阳能电池(OSC)因其轻便、柔韧、可拉伸和溶液加工特性,成为这些设备的潜力电源。目前刚性 OSC 的功率转换效率(PCE)已超过 20%,但可适应高应变(>30%)的可拉伸 OSC(s-OSC)研究仍然有限。开发延展性光敏混合物面临挑战:如聚合物供体的高结晶度有助于光吸收但抑制延展性,而现有的小分子受体(SMA)普遍脆弱(极限应变 < 5%)。尽管通过添加延展性材料提升了拉伸性能,但现有高性能混合物的最大拉伸性仍不足 33%,且效率远低于刚性或可弯曲 OSC。当前,实现同时具备高效率(PCE > 10%)和高机械拉伸性(εu > 30%)的 s-OSC 仍是一个未解决的难题。 在此, 华中科技大学 邵明教授 联合 ………………………………

原文地址:访问原文地址
快照地址: 访问文章快照
总结与预览地址:访问总结与预览