中国科学院宁波材料技术与工程研究所葛自义教授课题组将延性低聚受体(DOA)引入聚合物供体和小分子受体(PD:SMA)体系，实现具有高功率转换效率(PCE)和机械鲁棒性的柔性有机太阳能电池(OSC)。该研究发表在《先进材料》上。

由于具有重量轻、灵活性和可加工性等优点，OSC已被公认为柔性电源的理想候选者。

随着可穿戴电子设备新兴市场的增长，高PCE和机械鲁棒性在OSC可穿戴应用的开发中显示出其重要性。然而，与刚性OSC相比，柔性OSC表现出相对较低的PCE(约17%)和较差的机械鲁棒性。

为了解决这个问题，研究人员提出了一种新策略，将DOA作为第三个组件纳入OSC的PD:SMA混合系统中。合成了三种具有不同柔性桥链段和分子链长度的DOA，即DOY-C2、DOY-C4和TOY-C4。

分析了具有这些不同DOA的D18:N3的光物理、机械和光伏特性。将DOY-C4纳入D18:N3系统有助于增强刚性OSC和柔性OSC的PCE，这可归因于器件电压损耗的显着降低。

此外，基于D18:N3:DOY-C4的柔性器件实现了17.91%的出色PCE，这是迄今为止报道的柔性OSC的最高值之​​一。

此外，基于D18:N3:DOY-C4的柔性OSC表现出优异的机械鲁棒性，裂纹起始应变(COS)为11.7%，表明与基于D18:N3的器件相比，COS增加了50%。

经过2000次连续弯曲循环后，基于D18:N3:DOY-C4开发的柔性OSC可以保留98%的初始PCE，从而表现出优异的机械稳定性。

这项研究为开发兼具高效率和机械鲁棒性的稳定三元OSC提供了一种有前途的有效且简便的方法。

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