国产精品日日摸夜夜添夜夜添无码_亚洲国产成人精品无码区99_蜜桃秘做爰免费网站_国产一区二区不卡视频_精品人人槡人妻人人玩_色777狠狠狠综合伊人_日日夜夜嫩草_国产精品无码久久久_国产精品无码久久久久av_五月天堂婷婷爱_久草资免费资源_羞羞答答综合网_又湿又紧又爽视频免费软件_每日更新日韩精品_欧美精品18videosex性欧_橙人精品在线观看

搜索：  
華南理工大學(xué)應(yīng)磊教授等《Macromolecules》: 優(yōu)化給受體匹配實現(xiàn)高效本征可拉伸有機(jī)光伏薄膜
2023-11-03  來源：高分子科技

  有機(jī)太陽電池（OPVs）具有材料結(jié)構(gòu)可控、輕柔、可溶液印刷加工、產(chǎn)品無毒等優(yōu)點，因此在可穿戴設(shè)備和植入式醫(yī)療器械等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，要實現(xiàn)高效的可拉伸器件，有機(jī)太陽電池需要解決一個關(guān)鍵問題，即在給體/受體共混薄膜中形貌結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)的耦合問題，這代表了機(jī)械形變和光物理性能之間的相互作用。


  為了解決這一問題，華南理工大學(xué)發(fā)光材料與器件國家重點實驗室的應(yīng)磊研究員等通過在共軛聚合物PTzBI-Si和P(NDI2OD-T2)的主鏈中共聚引入柔性片段1,2-二(噻吩-2-基)乙烯和1,8-二(噻吩-2-基)辛烷，實現(xiàn)了對聚合物薄膜多尺度結(jié)構(gòu)的調(diào)控，包括吸收與能級、主鏈構(gòu)象、有序堆積與聚集結(jié)構(gòu)的調(diào)控，顯著提高了薄膜的裂紋起始應(yīng)變（COS）。修飾后的聚合物給體/受體（D/A）的匹配性通過OPV性能進(jìn)行評價，其中PO-5:NV-10的組合表現(xiàn)出最平衡的機(jī)械可拉伸性與光伏性能。進(jìn)一步通過溶劑添加劑二芐醚對薄膜形貌進(jìn)行優(yōu)化，使薄膜的斷裂伸長率超過20%的同時，器件的功率轉(zhuǎn)換效率基本不變。


圖1. （a）共聚柔性片段可拉伸給/受體材料的制備；（b）不同分子片段的扭轉(zhuǎn)位置數(shù)量；（c）模型聚合物鏈的分子動力學(xué)旋轉(zhuǎn)半徑分布；（d）Free-standing拉伸測試示意圖;（e）給體/受體聚合物材料的應(yīng)力–應(yīng)變曲線；（f）BHJ混合薄膜的相對結(jié)晶度；（g）BHJ混合薄膜的拉伸性能。


  這些結(jié)果強(qiáng)調(diào)了在實現(xiàn)本征可伸縮的OPV時，選擇合適的給體/受體組合的重要性。盡管通過鏈內(nèi)修飾等策略可相對容易地提高共軛聚合物薄膜的拉伸性能，但未必能夠提供與改性前的D/A組合相同的性能。這是因為電子結(jié)構(gòu)在多個長度尺度上發(fā)生變化，包括鏈內(nèi)和鏈間電子相互作用以及介觀尺度分布。然而，在有效的D/A匹配時，如PO-5:NV-10共混薄膜，可以在不降低光伏性能的情況下提高薄膜的可拉伸性，這為開發(fā)高效的本征可拉伸OPVs提供了一種有效的策略。然而，未來仍需解決一些挑戰(zhàn)，例如在拉伸形變過程中，薄膜的多尺度結(jié)構(gòu)的動態(tài)行為仍不甚清楚，這需要更復(fù)雜與更精準(zhǔn)的表征技術(shù)，以闡明分子結(jié)構(gòu)和形貌水平上在重復(fù)形變過程中的變化。這項工作的成果以 “Intrinsically Stretchable Organic Photovoltaic Thin Films Enabled by Optimized Donor–Acceptor Pairing” 為題發(fā)表在《Macromolecules》上，第一作者為華南理工大學(xué)博士研究生羅軒昂，通訊作者為華南理工大學(xué)的應(yīng)磊教授和鐘文楷副教授。該工作獲得國家自然科學(xué)基金委的支持。布魯克海文國家實驗室與勞倫斯伯克利國家實驗室也為該工作提供重要支持。


  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.3c01349

版權(quán)與免責(zé)聲明：中國聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章。刊物或媒體如需轉(zhuǎn)載，請聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。
（責(zé)任編輯：xu）
【大 中 小】【打印】【關(guān)閉】

誠邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞