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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，PCE保持率达到96%。这些结果突显了我们原位交联基体策略在实现高性能F-OSCs方面的潜力，具有超高的机械稳健性。
In-Situ Crosslinked Matrix enables Efficient and Mechanically Robust Organic Solar Cells with Frozen Nano-Morphology and Superior Deformability
W. Song, Z. Chen, C. Lin, P. Zhang, D. Sun, W. Zhang, J. Ge, L. Xie, R. Peng, D. Yang, Q. Liu, Y. Xu and Z. Ge, Energy Environ. Sci., 2024, Accepted Manuscript , DOI: 10.1039/D4EE02724H
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ee/d4ee02724h
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