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超薄有机光伏（OPV）器件具有超柔、超共形和超轻的特性，在电子皮肤和可穿戴电源等方面具有广阔的应用前景。当前文献报道的超薄（< 10 µm）OPV器件的厚度主要由基底决定。然而，这些超薄基底的存在也带来了一些挑战：一方面，基底的弯曲刚度仍然限制了OPVs的弯曲和贴合能力，尤其是在复杂微结构表面上。另一方面，超薄OPV与基底和目标物体之间的自粘附性通常不足，需外部辅助以确保OPV与目标表面的紧密贴合。
近日，西湖大学柳佃义团队采用水中剥离工艺，制备出了无基底的超薄超柔超轻OPV。器件的总厚度约200 nm，是目前报道的最薄的OPV器件。超薄OPV器件的PCE为11.6%，其功率质量比为109.4 W g-1，是所有类型太阳能电池中的最高值。超薄OPV曲率半径可小至2 μm以下，在1000次压缩-拉伸测试后PCE仍能保持为初始值的90%，展示出极好的柔性。此外，超薄、超柔、超轻的OPV器件还具有良好的自粘性和共形能力，可以轻松地自粘附且完美共形至复杂表面，甚至可以贴合到昆虫的翅膀上，而不影响昆虫飞行。超轻、超柔、超薄的OPV在需要轻量化器件的应用中具有很高的价值，在可穿戴电子产品、无人机等方面具有很大应用前景。该器件也可以作为监测植物、昆虫和其他小型生物活动的候选设备，而不会影响它们的正常行为。
文章亮点总结
1.无基底超柔OPV：通过简单的剥离工艺获得了一种超薄的无基底 free-standing OPV，PCE为11.6%、功率重量比为109.4 W g-1，是迄今为止最轻、最薄、最柔的OPV器件。
2.良好的机械柔性：超薄OPV曲率半径可小至2 μm以下，在1000次压缩-拉伸测试后PCE仍能保持为初始值的90%。
3.良好的共形性和自粘性：超薄OPV表现出出色的共形能力和自粘性，无需外部辅助便能附着在曲面或其他复杂的表面上。
200 nm Ultrathin Freestanding Organic Photovoltaics
Jingyu Chang, Zida Zheng, Qianqing Jiang, and Dianyi Liu
ACS Applied Materials & Interfaces Article ASAP
DOI: 10.1021/acsami.5c00913
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.5c00913
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