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EES:光活性材料和弹性体的双层渗流网络实现高拉伸、高效的有机光伏

NavyLIu
2025-06-05


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由于其多向可拉伸性,固有可拉伸有机太阳能电池(IS OSC)正成为可穿戴电源。然而,功率转换效率(PCE)不足和机械鲁棒性有限阻碍了它们的实际应用。近日,韩国科学技术院Bumjoon J. KimTaek-Soo Kim通过构建双层渗透(DLP)光活性系统,开发了具有极端拉伸性(裂纹起始应变(COS=125%)的高效OSC

本文要点:

1) 这些系统由1)底层聚合物供体(PD):弹性体(D18:SEBS)共混物和2)顶层PD:小分子受体(SMA)(PM6:L8-BO)共混物组成。新的DLP架构实现了对两层形态的独立控制,促进了良好互连的网络,增强了机械和光伏性能。在底层(D18:SEBS),PD和弹性体的共连续形态建立了坚固的机械支架,同时保持了高效的电荷传输。顶层(PM6:L8-BO)形成了一个相互连接良好的PD-SMA网络,显著增强了供体-受体相互作用和电荷载流子迁移率。

2) 两层中的渗透结构对于提高PCE和机械拉伸性至关重要,突显了它们在实际IS-OSC系统中的潜力。具体而言,基于D18:SEBS/PM6:L8-BO DLP系统的OSC实现了优异的PCE15.7%)和可拉伸性(COS=125%),优于脆性D18/L8-BO-COS=6%)和低效的D18:SEBS/L8-BO设备(PCE=11.5%)。

参考文献:

Jin-Woo Lee et.al Dual-Layered Percolative Networks of Photoactive Materials and Elastomers for Highly-Stretchable, Efficient Organic Photovoltaics with Strain-Induced Power Enhancement up to 60% Strain EES 2025

DOI: 10.1039/D5EE01740H

https://doi.org/10.1039/D5EE01740H




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