宁波材料所葛子义团队再发Angew：通过柔性连接基顺序嵌段共聚供体增强有机太阳能电池的机械耐久性和长期稳定性

文摘 2024-11-30 19:39 瑞士

多组分共聚供体(MCD)具有易于分子可调性和优势的一锅共聚性，有望在提高柔性有机太阳能电池(f-OSC)的效率和机械强度方面大有作为。然而，尽管高度共轭的聚合物主链赋予了MCD出色的结晶性，但MCD在较大的外部变形下往往难以保持光伏性能，从而限制了其在可穿戴设备中的应用。基于此，宁波材料所葛子义团队通过将柔性官能团精确地整合到共轭聚合物骨架中，开发了一系列新型柔性连接体顺序嵌段MCD (Fs-MCD)，具体为PM6-Cl0.8-b-D18-Cl0.2-BTB、PM6-Cl0.8-b-D18-Cl0.2-BTH和 PM6-Cl0.8-b-D18-Cl0.2-BTD，相关成果发表于Angewandte Chemie International Edition期刊。这种设计策略引入了高效的拉伸活性位点，从而实现了卓越的机械耐久性，PM6-Cl0.8-b-D18-Cl0.2-BTD在原始薄膜中实现了 49.88%的裂纹起始应变 (COS)值，在共混物中实现了31.29%的裂纹起始应变(COS)值。原始薄膜中近50%的 COS代表了 Fs-MCD基 OSC的最高值之一，标志着 f-OSC取得重大进展的重要里程碑。此外，PM6-Cl0.8-b-D18-Cl0.2-BTD表现出优异的光伏性能，在刚性二元和三元中的效率分别为 18.09%和 19.05%，在柔性 OSC中的效率为16.63%，并且在反转 OSC中具有令人印象深刻的设备稳定性（T80 = 9,078小时）。这种独特的分子设计策略为协同改善 f-OSC的光伏性能、机械性能和器件稳定性提供了有希望的途径。

论文信息：Congqi Lin, Ruixiang Peng, Wei Song, Jiangwei Gao, Tingting Feng, Yongqi Bai, Quan Liu, Mengjin Yang, Jianfeng Zhang, Ziyi Ge, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202420121.

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