2月11日，记者从华中科技年夜学得悉，该校武汉光电国度研讨核心邵明教学、张新亮教学团队胜利实现了兼具优良的机器柔韧性跟高光电转换效力的可拉伸太阳能电池，为可穿着装备供给了幻想的供能处理计划。日前，相干研讨结果“小分子受体增塑实现机器强韧且可拉伸的无机太阳能电池”刊发在《迷信》上。跟着可折叠手机、智妙手表、安康监测装备等可穿着跟便携性电子产物的遍及，怎样为这些装备供给高效、稳固且连续的供能成为要害挑衅。?传统无机太阳能电池（如硅电池）只管光电转换效力高，但因其刚性跟脆性，难以满意可穿着装备、室内光伏等新利用场景的需要。无机太阳能电池（OPV）固然存在轻、薄特征且存在必定的机器柔韧性，能够实现弯折，但在年夜标准的机器形变（如拉伸）前提下，光电机能仍会急剧降落以致生效。现在，高效力的无机太阳能电池仅可蒙受 5%的拉伸形变。怎样战胜半导体光电机能跟机器机能之间广泛存在的彼此制约关联，同时取得高的光电转换效力跟机器拉伸性的柔性光电子器件仍面对着宏大挑衅。针对这一挑衅，邵明教学课题组后期对无机半导体的光电机能与力学机能停止深刻研讨，体系摸索了半导体分子构造跟薄膜结晶性，电子给体跟受体之间彼此感化的内涵接洽，为懂得非晶跟多晶半导体中的载流子传输供给新的懂得。研讨中，该团队计划了一类全新的小分子受体资料BTP-Si4。与现在普遍应用的富勒烯跟非富勒烯小分子受体差别，该受体资料表示出奇特的“增塑”效应。它能年夜比例渗透到活性层聚合物给体的非晶地区，增年夜聚合物链段的“自在体积”，利于聚合物链段在外界应力感化下滑移偏重新取向，并无效下降了团体光活性层薄膜的结晶性，从而年夜幅晋升薄膜的机器拉伸机能。同时，该受体分子能够经由过程严密的3D重叠坚持高效的电荷传输，存在高电子迁徙率。基于该小分子受体跟超高延展性的聚合物给体（PNTB6-Cl）的共混活性层薄膜，团队胜利制备了高效力（光伏转换效力超越16%）的柔性/可拉伸太阳能电池，器件可蒙受高达95.5%的极限拉伸形变，远超此前报道的各种柔性太阳能电池。该器件可与人体皮肤完善共形，即便贴附在手指、手段、膝盖等年夜形变的运动枢纽处，器件仍可畸形任务。还能够在室外跟室内光照耀下为年夜少数可穿着电子器件供给充足的驱动才能。该研讨也推翻了传统观念——为实现高光电转换效力跟高载流子迁徙率，须要采取刚性立体的分子骨架并取得高结晶性的薄膜，而这平日弗成防止地会招致薄膜拉伸性的降落。该研讨任务提醒了一项无机半导体普适计划准则——经由过程小分子受体侧链的公道计划，能够调控其与聚合物给体的彼此感化，同时实现高的光电转换效力跟优良的力学机能。“这项研讨经由过程翻新的资料组合，战胜了电池中吸光层固有的脆性成绩，展现了小分子受体在加强延展性跟坚持电子迁徙率方面的奇特感化。”《迷信》杂志编纂评估道。（受访单元供图）小编：[db:摘要]
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